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《扩展有限元法及其在钢筋混凝土结构中的应用综述》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、第35卷第3期水利水电科技进展2015年5月Vol.35No.3AdvancesinScienceandTechnologyofWaterResourcesMay2015DOI:10.3880/j.issn.10067647.2015.03.020扩展有限元法及其在钢筋混凝土结构中的应用综述李摇俊,汪基伟,冷摇飞(河海大学土木与交通学院,江苏南京摇210098)摘要:简述扩展有限元法的基本思想和应用价值,以钢筋混凝土的裂纹问题(强不连续问题)为例对扩展有限元法中描述裂纹的水平集法、不连续位移场富集策略、积分方案进
2、行了介绍,并给出相关领域近年来的研究成果。概述扩展有限元法在断裂力学领域中的应用动态。在此基础上,分别从混凝土开裂和钢筋与混凝土两种材料的黏结滑移两个方面介绍扩展有限元法在钢筋混凝土结构开裂分析中的研究与应用进展,指出为将该方法应用于水工钢筋混凝土结构等规模巨大、配筋和受力复杂的实际工程中,需对单元模型、裂缝处理方式以及裂缝处钢筋应力等问题进行深入研究。关键词:扩展有限元法;钢筋混凝土结构;断裂力学;综述中图分类号:TV313摇摇摇文献标志码:A摇摇摇文章编号:10067647(2015)03010608Revi
3、ewofextendedfiniteelementmethodanditsapplicationinreinforcedconcretestructures//LIJun,WANGJiwei,LENGFei(CollegeofCivilandTransportationEngineering,HohaiUniversity,Nanjing210098,China)Abstract:Thebasictheoryandapplicationvalueofextendedfiniteelementmethod(XFEM
4、)areintroducedbriefly.Thelevelsetmethodfordescribingcrack,theenrichmentstrategyofdiscontinuousdisplacementfield,andtheintegrationschemeofXFEMarepresentedwithanexampleofcrackproblem(strongdiscontinuity)ofreinforcedconcrete(RC),andrecentachievementsinthesefield
5、sareexposed.Thereby,asummaryofthesituationofapplicationsofXFEMinfracturemachanicsisgiven.Onthebasisoftheforegoing,theresearchandapplicationdevelopmentofXFEMfortheanalysisofreinforcedconcretestructurecrackarepresentedfromtwoaspects:concretecracking,andbond鄄sli
6、pbetweenreinforcementandconcrete.Itispointedoutthatelementmodels,cracktreatment,steelstressatcracksectionandotherissueshavetobefurtherinvestigatedinordertomeettherequirementsofcharacteristicsofpracticalprojects(e.g.,hydraulicreinforcedconcretestructures),such
7、aslargescale,complexreinforcement,andmulti鄄axialforcestate.Keywords:extendedfiniteelementmethod;reinforcedconcretestructures;fracturemachanics;review[1][3]摇摇20世纪末期,Mo觕s等在标准有限元法的基泛,该模型不需随开裂区扩展而更新网格,适用础上,结合单位分解法、水平集法和断裂力学研究成于大型工程,但裂缝分布及裂缝宽度有一定网格依果,提出了扩展有限元法(ext
8、endedfiniteelement赖性,且无法准确模拟裂缝处的钢筋应力。事实上,method,XFEM),为不连续问题提供了新的解决方钢筋混凝土结构开裂分析时,不仅要考虑混凝土基法。该方法通过在标准位移形函数中增加具有不连体的位移不连续,还要考虑钢筋的加强作用及其与续性质的富集函数,在单元内部描述位移间断(强混凝土之间的黏结滑移,较为复杂。将扩展有限元不连续)、应变间断
