Journal | [J] 水利工程与设计 Volume 4, Issue 2. 2022.
检查钢筋混凝土结构的开裂和破碎行为的有限元建模策略
作者 : 金 城嘉, 亚历 山大
摘要 / Abstract
钢筋混凝土(RC)结构的非线性有限元(FE)分析的特点是众多建模选项和输入参数。为了准确模拟涉 及混凝土受拉开裂和受压压碎的非线性RC行为,从业者对关键建模问题做出不同的选择,例如,定义混凝土本构 关系,指定混凝土和钢筋之间的粘结,以及解决相关问题收敛困难和网格敏感性。因此,必须批判性地审查常见的 建模选择,并制定具有一致性、可靠性和可比性的稳健建模策略。本文基于关键建模选择的参数研究提出了一种建 模策略和实用建议,用于RC结构的非线性有限元分析。所提出的建模策略旨在为RC构件的弯曲响应提供可靠的预 测,重点是混凝土开裂行为和破碎破坏,这是更复杂建模案例的基础,例如,与纤维增强聚合物(FRP)层压板粘 合的RC梁。此外,本文全面描述了所提出的建模策略的实施过程,重点关注RC结构的关键建模问题。所提出的策 略通过对在四点弯曲中测试的RC梁进行有限元分析来证明——一根RC梁作为参考,一根梁在其拱腹处外部粘合有 碳 FRP(CFRP)层压板。模拟结果与关于荷载-变形关系、开裂、混凝土压碎引起的弯曲破坏以及中间裂缝引发的 CFRP剥离的实验测量结果非常吻合。本文提出的建模策略和建议通常适用于RC结构的非线性有限元分析。
关键词 / Keywords
钢筋混凝土;有限元分析;裂纹带;应变定位;峰后软化;粘塑性正则化;收敛;网格灵敏度;粘滑;弯 曲行为
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