鋼筋混凝土開孔深梁仿真分析與設(shè)計研究.pdf

1、鋼筋混凝土深梁受力不同于淺梁，梁腹開孔后受力更趨復(fù)雜。現(xiàn)有的設(shè)計方法對深梁行為的解釋不夠完備，設(shè)計結(jié)果的適用性難以判斷，設(shè)計規(guī)范也沒有給出開孔深梁的設(shè)計條文。而且關(guān)于開孔深梁的非線性分析方面的研究較少。本文采用非線性有限元分析方法，對鋼筋混凝土開孔深梁展開仿真分析與設(shè)計研究，主要得到以下研究成果：
　　在完成非線性有限元模型可靠性和有效性驗證的基礎(chǔ)上，展開一系列開雙孔和偏孔深梁試驗非線性仿真分析，解釋試驗和仿真結(jié)果仍存在差異的原因

2、，對比壓拉桿模型法設(shè)計開孔深梁相對傳統(tǒng)內(nèi)力法的優(yōu)勢，驗證深梁正截面應(yīng)變及應(yīng)力為非線性分布，探討深梁的應(yīng)力場與遺傳演化結(jié)構(gòu)優(yōu)化算法所得深梁壓拉桿模型之間的關(guān)系。
　　按照線彈性應(yīng)力圖形法補充設(shè)計一開雙孔深梁，結(jié)合已有的同一深梁按內(nèi)力法和壓拉桿模型方法設(shè)計試驗，仿真對比三種不同設(shè)計方法的深梁包括結(jié)構(gòu)承載力、結(jié)構(gòu)延性、材料應(yīng)力場等各方面的力學(xué)性能，判斷相應(yīng)深梁設(shè)計方法的有效性和適用性。
　　針對深梁的非線性受力特點，在分析開孔深梁

3、非線性階段應(yīng)力場分布和演變過程的基礎(chǔ)上，提出一種基于非線性分析的新設(shè)計方法，從理論層面闡述其相對基于彈性分析的設(shè)計方法的合理性，并通過開雙孔和開偏孔深梁算例的設(shè)計驗證其在應(yīng)用上的普遍適用性，及在應(yīng)用結(jié)果上優(yōu)于其他設(shè)計方法的經(jīng)濟有效性。為開孔深梁的設(shè)計提供有益參考。
　　以洞口形狀和布筋方式為研究參數(shù)設(shè)計一系列開孔深梁，通過仿真方法系統(tǒng)地分析這兩個主要因素對開孔深梁受力性能的影響，總結(jié)其對開孔深梁工作機理的影響規(guī)律，提出開孔深梁結(jié)構(gòu)