marc 中钢筋混凝土梁受剪的有限元建模
5页1、MARC 中钢筋混凝土梁受剪的有限元建模中钢筋混凝土梁受剪的有限元建模 曲哲 2006 年 5 月 以逯晔(2006)中的试件 LW-2a 为基准试验,在 MARC 中建立钢筋混凝土梁的有限元 模型,讨论模型中不同的因素对分析结果的影响。 该试件为钢筋混凝土轻骨料有腹筋梁, 其几何尺寸及配筋细节如图 1 所示, 试验得到的 材料参数列于表 1。图 2 所示为试验得到的裂缝分布。 图 1:试件构形与尺寸 表 1:试件材性 钢筋屈服强度(MPa) 混凝土轴压强度 (MPa) 混凝土劈拉强度 (MPa) 8 12 22 50.5 3.03 259 368 446 图 2:试验裂缝图 分析中, 钢筋弹性模量取205000MPa, 混凝土弹性模量取27000MPa, 极限压应变0.0038。 混凝土单轴应力应变关系取 Hognestad 的建议曲线,其中下降段参数取 0.15。混凝土的开裂 行为所需的参数,critical stress 取劈拉强度 3.03MPa,软化模量取 3000MPa。有限元模型单 元尺寸为 50mm50mm,采用 1%的残余力收敛准则。上述参数在以下的所有计算中均保持
2、不变。 在 MARC 中建立平面应力半跨模型。按表 2 所列的 9 种情况进行参数讨论。主要讨论 以下五个方面的差异对分析结果的影响,即销拴作用,钢筋模型,纵筋滑移,混凝土本构和 裂面剪切。 0 50 100 150 200 250 300 350 400 024681012 跨中挠度(mm) 剪力(kN) 试验 1_基准 表 2:参数分析 ID 说明说明 销拴作用销拴作用 钢筋模型钢筋模型 纵筋滑移纵筋滑移 砼本构砼本构 裂面剪切裂面剪切 1 基准 原高 Beam 分离式 USPRNG D-P USHRET 2 加高的 Beam 3 销拴作用 Truss 4 钢筋模型 组合式 5 无滑移 6 纵筋滑移 弱粘结 7 砼本构 von Miese 8 固定值 9 裂面剪切 缩放USHRET (1)基准模型)基准模型 基准模型采用分离式钢筋混凝土模型,钢筋用梁单元建模,梁的高度等于钢筋直径。纵 筋与混凝土的相应结点用用户自定义弹簧(USPRNG)连接,钢筋与混凝土的粘结滑移本构 如式(1) 。混凝土采用 Druker-Prager 模型(即 MARC 中的 Linear Mohr-Coulo
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