基于纤维梁模型的钢筋混凝土箱梁非线性分析

论文摘要

为了准确模拟钢筋混凝土箱梁的非线性受力性能,采用精细化的三维纤维梁单元模型,基于有限元软件ABAQUS的Standard求解模块,用FORTRAN语言编制了钢筋和混凝土纤维梁单元材料用户子程序,详细介绍了建模过程。以钢筋混凝土简支箱梁为算例,对其进行全过程非线性仿真分析,并与试验结果进行对比,研究配筋率及加载方式对箱梁全过程受力性能的影响。计算结果表明:有限元分析得到的跨中荷载-挠度曲线反映了钢筋混凝土箱梁的受力全过程及破坏形态,且与试验结果吻合良好,验证了本文建模方法的可靠性;配筋率对箱梁的极限承载力影响很大,选择合适的纵筋和箍筋配筋率极为重要;不同加载方式下箱梁的受力性能是有差别的。提出了箱梁全过程受力特性的弯矩-挠度简化计算模型,并与试验结果对比,验证了本文简化计算方法的正确性,为既有桥梁的安全性和可靠度评估提供了简化方法。

论文目录

• 1 纤维梁理论
•   1.1 基本假定
•   1.2 剪切刚度的定义
•   1.3 梁单元建模方法
•   1.4 用户子程序二次开发
• 2 混凝土和钢筋材料本构模型
•   2.1 混凝土本构模型
•   2.2 钢筋本构模型
• 3 算例分析
•   3.1 基本参数
•   3.2 结果分析
•     3.2.1 有限元值与试验值对比
•     3.2.2 配筋率对箱梁全过程受力性能的影响
•     3.2.3 加载方式对箱梁全过程受力性能的影响
• 4 简化算法
•   4.1 模型定义
•   4.2 控制点计算
•     1) 开裂弯矩、极限弯矩和开裂挠度
•     2) 屈服弯矩
•     3) 屈服挠度和极限挠度
•   4.3 算例验证
• 5结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 蔺鹏臻,王富平,柳兴成

关键词: 钢筋混凝土箱梁,弯矩挠度曲线,仿真分析,非线性有限元,纤维梁模型

来源: 铁道建筑 2019年05期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑

专业: 公路与水路运输

单位: 兰州交通大学土木工程学院,兰州交通大学甘肃省道路桥梁与地下工程重点实验室

基金: 国家自然科学基金(11790281,51878323),中国铁路总公司科技研究开发计划(2017G010-C)

分类号: U441

页码: 22-26+55

总页数: 6

文件大小: 222K

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