基于混凝土构件刚度的计算理论及有限元分析

《基于混凝土构件刚度的计算理论及有限元分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、武汉理工大学硕士学位论文混凝土构件刚度的计算理论及有限元分析姓名：龙小波申请学位级别：硕士专业：结构工程指导教师：龙炳煌20070401中文摘要受弯构件是土木工程中应用最广泛的构件，受弯构件的挠度计算是结构设计的一部分。混凝土结构设计规范中的受弯构件刚度计算公式是通过对试验数据和试验现象的分析，提出力学模型，在半理论半实验的基础上建立起来的。虽然规范充分考虑了受弯构件的特性，计算公式有其合理性和在实践中的适用性，计算结果有着较好精度，但其缺乏明确的力学概念，不易理解。并且，规范中的刚度公式是钢筋

2、式，为了与国际接轨、便于理解和计算，本文根据混凝土力学原理建立混凝土式的刚度公式并进行简化。．本文在正截面计算相关假定的基础上，根据适筋梁正截面的物理条件、变形条件和平衡条件，根据受弯构件受力变形破坏发展的不同阶段及在各个阶段的受力特点，联立每一阶段中的不同的三个条件解方程得到三阶段不同的抗弯刚度的计算公式。我们知道，构件使用阶段的变形和裂缝宽度计算是建立在第1I阶段的基础之上的。因此，利用第1l阶段的刚度公式，通过分析矩形截面的不同高度、不同的混凝土强度、不同的配筋率，找出影响刚度公式的主要因

3、素，得到由混凝土力学原理得出的刚度公式并进行简化，并将简化的刚度公式与规范公式进行对比和分析。利用简化的混凝土式的刚度公式，在等效刚度原则的基础上，得出了简支梁的挠度公式，并应用该挠度公式和ANSYS分别进行挠度计算，将计算结果与实验结果进行比较分析。根掘试验数掘运用ANSYS有限元程序建立了混凝土梁模型，根据分析结果，得出了弯矩一挠度曲线图。本文主要研究了以下四个问题：1、基于相关假定，根据物理条件、几何条件及平衡条件，运用混凝土力学分析方法建立了单筋混凝土矩形截面梁的三阶段的刚度计算公式；2

4、、根据不同的矩形截面粱的高度、不同的混凝土的强度、不同截面的配筋率，简化第1I阶段的刚度计算公式；3、利用简化的刚度公式，存最少刚度原则的基础七，求出以简化刚度表示的挠度公式，并以试验数据为依据，用得出的挠度公式和ANSYS分别进行挠度值计算；根掘试验数据运用ANSYS有限元程序建屯了混凝{：粱模掣，根据分析结果，得出了弯矩一挠度曲线图：4、埘比分析了r

5、J美规范中关于刚度计算方面的异州；关键词：泓凝l二力’≯，刚度，挠慢，有限厄，舰范比较ABsTRACTBendingmemberisthepo

6、pularcomponentofthecivilengineering，deflectioncalculationofthebendingmemberisonepartofthestructuredesign．Throughanalysesoftestdataandtestphenomena，bringingforwardtheMechanicsmodel，thestiffnesscalculationformulasofthebendingmembersofCodeforDesignofCon

7、creteStructurearebasedonsemi．theoriesandsemi—experiments．AlthoughtheCodehassufficientlyconsideredthecharacteristicofthebendingmembers，thecalculationformulashaveitsreasonabilityandapplicability,andthecalculationresulthasgoodprecisionthroulghthefullcon

8、sideration，theformulasareabsentoftheclearmechanicalconceptsandaredifficulttounderstand．Forbeinginlinewiththeintemationalconventions．understandingeasilyandcalculatingeasily,accordingtoconcretemechanicsprinciple，thePaperwillbuildupconcretestiffIlessfor

9、mulaandcarryoutsimplification．Basedonthenormalsectioncalculationassumption，basedonthenormalsection’sphysicalcondition，geometriccondition，equilibriumconditionofunder—reinforeedbeam，accordingtothedifferentphaseandbehaviourofthebendingmember’sbearingand