基于纖維模型鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)靜力非線性全過程分析若干關(guān)鍵問題的研究.pdf

1、本文對框架結(jié)構(gòu)的非線性有限元相關(guān)理論進(jìn)行了研究和分析，對纖維模型相關(guān)的理論、結(jié)構(gòu)負(fù)剛度問題、混凝土結(jié)構(gòu)彈塑性區(qū)域考慮剪切變形等理論進(jìn)行了討論，并進(jìn)行了程序驗(yàn)證，主要工作如下：(1)采用彈塑性纖維模型來模擬梁柱單元，對鋼筋混凝土構(gòu)件和結(jié)構(gòu)層次進(jìn)行靜力非線性分析。對纖維的力學(xué)描述、截面的力學(xué)描述、纖維和截面之間的物理關(guān)系、單元的力學(xué)描述、截面和單元之間的物理關(guān)系、結(jié)構(gòu)的力學(xué)描述、單元和結(jié)構(gòu)之間的物理關(guān)系、基于內(nèi)外兩個(gè)迭代過程的狀

2、態(tài)確定方法進(jìn)行了分析。對結(jié)構(gòu)進(jìn)入負(fù)剛度后的處理方法進(jìn)行了闡述。達(dá)到極限狀態(tài)以后，在纖維層面上跟蹤混凝土和鋼筋的狀態(tài)，提出了一種可以用于混凝土結(jié)構(gòu)全過程分析的算法，編制了柔度法分析程序，并與實(shí)際結(jié)果進(jìn)行了對比驗(yàn)證。(2)對纖維模型梁柱單元進(jìn)行了改進(jìn)研究。應(yīng)用多軸應(yīng)力狀態(tài)下的塑性應(yīng)力一應(yīng)變關(guān)系理論，在單元模型中考慮了彈塑性區(qū)域剪切變形對單元的彈塑性剛度的影響，建立了能夠考慮梁柱單元非線性剪切變形在復(fù)雜加載歷史中的切線柔度矩陣。

3、在截面剛度矩陣中，剪切變形和軸向、彎曲變形不耦合，但是剪切和彎曲力在單元層面耦合，他們必須在梁單元上滿足力的平衡關(guān)系。編制了能夠進(jìn)行框架結(jié)構(gòu)整體分析的非線性程序，對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的靜力加載程序試驗(yàn)結(jié)果的表明，改進(jìn)后的纖維模型能夠較好地描述鋼筋混凝土梁柱構(gòu)件在壓、彎、剪荷載共同作用下的非線性性能?；谔摂M單元法，對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)考慮剪切變形彈塑性剛度影響的全過程非線性分析程序進(jìn)行編制，并且給出了算例驗(yàn)證。(3)考慮鋼筋與混凝