第六届全国预应力结构理论与工程应用学术会议论文集_部分2

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1、*f——混凝土的单轴抗压强度(f、f或f)；cckccm*ε——与f相应的混凝土峰值压应变，按表1采用。cc图2单轴受压应力-应变曲线表3.1混凝土单轴受压应力-应变曲线的参数值*2f(Nmm)15202530354045505560c−6ε(10)×1370147015601640172017901850192019802030cα2.212.152.092.031.961.901.841.781.711.65aα0.410.741.061.361.651.942.212.482.743.00dεε4.23.02.62.32.12.01.9

2、1.91.81.8uc*注：ε为应力-应变曲线下降段上应力等于0.5f时的混凝土压应变。uc在分析中理论上还要给出屈服准则，但考虑3）单元，来模拟梁端设钢骨预应力混凝土梁中到混凝土更倾向于表现出脆性的特征，屈服点不的钢骨。SOLID45单元用于三维实体结构模型，够明确，破坏点却比较明显。实际结构是不允许单元由8个结点结合而成，每个结点有X、Y、有很大塑性变形的，工程上常将屈服准则和破坏Z共3个方向的自由度。该单元具有塑性，蠕变，准则等同，所以只要给出破坏准则，就能依此确膨胀，应力强化，大变形和大应变的特征。定混凝土从开始加载到破坏全过程各个阶

3、段的本文中，钢骨屈服强度和极限强度按国家标应力-应变矩阵，从而进行有限元分析。准规范取值，为理想弹塑性模型。其单轴应力-由于混凝土抗拉强度低，约为抗压强度的1应变关系如图4。[3-4]／10，且变形很小，通常认为混凝土受拉时，应2.3钢骨材料力-应变关系基本上是线性的，达到极限拉应力本文采用ANSYS单元库中的LINK8单元，来模拟梁端设钢骨预应力混凝土梁中的普通钢f以后，强度迅速降低。分析中采用了ANSYSt筋和预应力筋。普通钢筋和预应力钢筋采用2中默认的混凝土单轴受拉应力应变模型。结点LINK8单元，该单元每个结点也有X、Y、[3-4]2

4、.2钢骨材料Z方向的3个自由度并具有塑性变形的能力，本文采用ANSYS单元库中的SOLID45（图LINK8单元的几何形状和结点位置如图5所示。153图1SOLID65单元图5LINK8杆单元图3SOLID45单元本文为保证普通钢筋和预应力筋的单轴应模型，预应力筋为二折线弹塑性模型。其单轴应力-应变关系的广泛意义，其屈服强度和极限强力-应变关系如图6-图8。度按国家标准规范取值，普通钢筋为理想弹塑性图6非预应力纵筋单轴应力-应变关系图7箍筋单轴应力-应变关系图8预应力筋单轴应力-应变关系图4钢骨单轴应力-应变关系3网格划分果可能包含严重的错误

5、，但如果网格过于细致将在有限元分析过程中，模型单元网格的划分花费过多的计算时间，浪费计算机资源，而且模至关重要，单元网格划分的优劣直接关系着最后型可能过大以致不能在普通的计算机上运行，因非线性求解的成败。如果网格过于粗糙，那么结此在生成模型前要认真考虑网格密度的问题。本154文对混凝土单元划分是，单元尺寸采用50mm。2）网格密度对收敛影响很大。网格密度的为了使单元划分均匀，保证六面体的单元形状，选取已在上节进行了论述，在此不多赘述。钢骨单元尺寸也采用50mm。3）子步数。ANSYS中子步数的设置很重要，建模中，对计算结果收敛影响很大的是预应

6、子步数（NSUBST）设置太大或者太小都不能达力筋约束方程的建立。约束方程的基本方法是让到正常的收敛，这点可以应用ANSYS图形求解预应力筋单元结点与最近的混凝土单元节点耦追踪特性来观察收敛过程图，根据F范数曲线在合。由于本文采用梁端固支，预应力筋端点的位[F]收敛准则曲线上走形的长短来判断子步数的置须与梁端混凝土单元结点位置（该点自由度设置是否得当。Ux、Uy、Uz均限制）尽量接近，以防止单元内4）收敛精度和准则。改变收敛准则对正常部出现过大应力而导致不收敛。因此，在混凝土收敛及结果影响均是很大的，缺省时采用位移收单元划分时，应考虑预应力筋

7、在梁端的位置，两敛准则和力收敛准则。当收敛困难时，可以考虑者单元划分相协调。改变收敛准则，但一定要谨慎。由于采用力加载，本文采用位移收敛准则，其好处是在出现应力软4收敛控制与策略化或计算下降段时有很好的收敛性。收敛条件为钢筋混凝土结构计算的最大困难在正常收1.5%。这种方式会引起荷载-跨中挠度曲线末端敛。不收敛分为正常不收敛和非正常不收敛。当不正常，但易于收敛。结构接近失效时，正常收敛将会很困难，这是正5）混凝粘土压碎的设置。当不考虑混凝土常不收敛；但有时在荷载很小的情况下，也会不压碎时，计算容易收敛；而考虑压碎时，即使还收敛，这就是不正常收

8、敛。为了处理非正常收敛，未达到压碎应力，也比较难收敛。同时，在定义本文考虑了以下因素：了混凝土的应力应变曲线后，该选项对结果的影1）OLID65单元的KEYOPT选