材料非线性基本理论

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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划材料非线性基本理论　　参考相关资料，完成以下内容，要求独立完成，手写于A4打印纸上。　　1、论述钢筋混凝土有限元模型中分离式模型的基本思想、各类型单元之间的力学平衡和变形协调机制。　　2、论述钢筋混凝土有限元分析中钢筋和混凝土之间粘结滑移的有限元模拟方法和力学机理。　　3、查阅《土木工程学报》期刊，以“混凝土”、“非线性”、“有限元”等作为检索词，查阅自己感兴趣的一篇论文，对其中涉及的混凝

2、土非线性问题或者非线性有限元问题进行论述。。　　4、计算跨度为的钢筋混凝土简支梁，截面尺寸为b×h=200mm×400mm，采用C20混凝土，梁内受拉钢筋为3φ20，架立钢筋采用2φ12，箍筋采用φ6@150，钢筋保护层厚度为25mm。根据GB50010规范，采用非线性有限元分析软件建立梁体非线性分析模型，分析梁体在跨中发生竖向位移时，梁体非线性力学性能。　　要求：①梁体采用离散式模型。②分析结果包括：开裂后裂缝分布图、结构变形图，绘制加载过程纵向钢筋的应力-应变曲线，绘制梁底跨中部位混凝土随加载过

3、程的应力-应变曲线。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　梁体配筋图　　一1，分离式模型就是把混凝土和钢筋做不同的单元来处理，混凝土采用实体单元，钢筋采用杆单元或者管单元建模，在共同节点刚接，如果考虑钢筋和混凝土之间的滑移，可以插入连接单元来模拟粘结和滑移。目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解

4、，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　2，①单元类型的选取混凝土采用Solid65单元,钢筋采用Link8单元模拟单元模拟,②混凝土的本构关系和破坏准则：Solid65单元破坏面为改进的William-Warnke五参数破坏曲面,采用Mises屈服准则和多线性随动强化模型(KINH)；并假定反复荷载下混凝土的应力-应变曲线的外包络线与等效单

5、轴应力-应变曲线重合，为了保证计算的收敛性，未考虑混凝土受压应力-应变曲线的下降段；混凝土的开裂采用Rank-ine最大拉应力准则，当达到最大拉应力时混凝土即开裂,拉应力松弛。当混凝土开裂后应变软化至6倍的开裂应变时,应力降低为0；混凝土开裂后裂缝的剪力传递系数Bt取为，Bc取为。③钢筋的本构关系：钢筋采用双线性随动强化模型(BKIN)，假定总应力范围等于屈服应力的2倍，已包含包辛格效应。其应力-应变关系则采用弹塑性的双斜线模型。④纵筋和箍筋可以采用Pipe20单元或Link8两种单元类型。单轴杆单

6、元Link8只能承受拉、压轴力。Pipe20是单轴塑性管单元，不仅可以承受拉、压，而且能够同时承受弯曲和扭转荷载，采用Pipe20单元模拟钢筋，可考虑钢筋的销栓作用，同时可直接绘制钢筋主应力和等效应力云图。　　3，对于Solid65单元，形函数Ni?　　?1?1?1T1?1???i??1???i??1???i?，单元刚度矩阵8；对于Link8单元：F?K??K????1??1??1?B??D??B?Jd?d?d?　　二在钢筋混凝土结构有限元分析中，为考虑钢筋混凝土粘结滑移行为，一般采用双弹簧连接单元

7、和四边形滑移单元。对于双弹簧连接单元是设想的力学模型，它具有弹簧钢度。但是并无实际几何尺寸，所以可以放在任何需要设置连接的地方。力学机理如式所示：F?BTD?w'?BTDB??K?。四边形滑移单元，是一种宽度等于0的退化了的四边形单元，所以可以方便的放置在钢筋和混凝土之间而不影响钢筋和混凝土单元的几何划分，在ANSYS当中处理钢筋和混凝土的连接问题时采用连接单元(Linkelement)，同时需要确定钢筋混凝土粘结滑移本构关系。钢筋凝土粘结滑移连接单元采用非线性弹簧单元　　Combination39

8、。Combination39单元具有两个结点，只需通过定义弹簧单元的实常数F-D曲线来定义非线性弹簧的受力性质。对于单向弹簧，弹簧长度可以为零，这为模拟钢筋混凝土粘结滑移提供可能。在钢筋和混凝土连接面上每一对对应结点间采用由三个目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　C