ABAQUS有限元分析钢筋混凝土连续梁内力重分布的影响因素.pdf

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1、ABAQuS有限元分析钢筋混凝土连续梁内力重分布的影响因素姜浩顾朕吉林建筑大学土木工程学院圃摘要：研究内力重分布是利用BFRP加固钢筋混凝土连续梁的重要内容之一，是计算超静定极限抗弯承栽力的基础。为得到钢筋混凝土连续梁内力重分布的影响因素，在跨度和截面高度相同时时，用J吼～Qus有限元对6根不同配筋率的钢筋混凝土连续粱进行了分析，分析的结果表明，在跨度，截面高度，加载方式相同时，改变钢筋混凝土连续梁的配筋率对其极限抗弯承载力，在正截面处的受拉钢筋和支座负弯矩处的受拉钢筋达到屈服应力一应变时的最佳的配筋

2、率百分比。通过有限元A副垃US对6根不同配筋率的钢筋混凝土连续梁分析结果对比，得出了配筋率是影响内力重分布的主要原因之一。关键词：钢筋混凝土连续梁；配筋率；超静定结构；内力重分布；极限承栽力1引言钢筋混凝土连续梁由于是超静定结构，结构本身存在多余的约束，与简支梁进行对比，优势在于连续梁有较大的刚度，极限承载力有较大的提高，且其变形较小。引起内力重分布的主要原因是给连续梁的跨中正截面处施加荷载，随着荷载的不断增大，中支座负弯矩处截面的钢筋首先达到屈服，或者是当混凝土被压碎时，连续梁跨中正截面钢筋屈服，此

3、时截面会形成塑性铰，形成塑性铰的截面弯矩不会继续增加，保持不变，产生转动，但是结构不会立即被破坏，还能够继续承担增加的荷载，直到没有形成塑性铰的截面出现塑性铰时，结构由原来的几何不变体系变成几何可变体系，达到连续梁承载力的极限状态。所以找出影响内力重分布的影响因素是个很关键的核心内容之一，通过改变影响因素来使连续梁能充分的发生内力重分布，对在实际生活的应用中能更好的去应用打下了基础。2有限元建模2．1模型设计1)钢筋混凝士连续梁采用跨度为3000唧的两跨连续梁，截面尺寸200×400咖．采用C30混凝

4、土，纵向钢筋为HRB335级，箍筋为HPB300级间距150，保护层厚度为35IIⅡn．配筋率如图所示：口．÷删50：2．M⋯、J2j伽j蝴伽2州州2硼圳01E图2—1连续梁配筋图(1)图2—2连续梁配筋图(2)图2—3L1配筋图图2—4L2配筋图Y}融163坐183喹16图2—6L4配筋图毒垂15图2—7L5配筋图图2—8L6配筋图通过计算得到6根钢筋的配筋率L1：pl_0．25％，L2：户2=O．5％，L3：p3=O．75％，L4：p4=1．O％，L5：p5：1．25％，L6：p6=1．5％2．2

5、有限元分析过程2。2．1梁的建模在name选项后输入be锄，将№delingSpace(模型所在空间)设为3D(三维)，sh印e设为s01id(实体)，Type选择Extrusion(拉伸)，Approximatesize项后输入3，保持剩余参数默认值不变。Depth(拉伸长度)选项中输入O．2，点击OK。钢筋的建模：在n锄e选项后输入shouyajin／shoulajin／gujin将Modelingspace(模型所在空间)设为3D(三维)，shape设为wire(线)，保持剩余参数默认值不变。2

6、．2．2材料属性混凝土采用ABAQUS塑性模型，混凝土的应力应变关系采2015．01圃用过镇海提出的馄凝土单轴受压应力应变曲线关系的双参数模型。钢筋采用其弹塑性本构关系，箍筋采用职B300，纵筋采用HRB335。2．2．3网格的划分和单元选用混凝土连续梁采用实体单元c3D8R线性减缩；钢筋采用的是桁架单元T3D2。混凝土、钢筋及BFRP布网格尺寸均采用5mm。2．2．4定义分析布分析布中时间长度为1，最大增量，布1000，初始时间增量0．01，最小时间增量1E—006，最大时间增量O．1。2．2．5定

7、义荷载和边界条件采用位移荷载对钢筋混凝土连续梁跨中进行集中加载，中支座选择zAsY删(U=玩=己狡3=0)，两个边支座(矾亍％=％=己碾1=己偎2=【识3=O)，将Step设为step一1，其余参数保持默认值不变，点击continue，选择RP—l，RP一2后，选择位移／转角，％一0．2，U=0，砺=0，uRl=UR2=UR3=O．并在Tools—Amplitutdes中编辑幅值对话框中输入设定的位移时间函数。3软件分析的计算结果配筋率为0．75％的梁长与弯矩的曲线配筋率为1．096的梁长与弯矩的曲线

8、配筋率为1．2596的梁长与弯矩的曲线配筋率为1．5％的梁长与弯矩的曲线图3—1是各种配筋率的梁梁长与弯矩的曲线由以上曲线可以得出：图3—2是各梁的配筋率与中支座极限弯矩的曲线图3—3是各梁配筋率与跨中极限弯矩的曲线4结论(1)在跨度，截面尺寸，加载方式相同时，通过改变连续梁的纵向钢筋的配筋率，可以很明显的提高连续梁的跨中和中支座的极限弯矩值。(2)在连续梁配筋率在1％和1．25％时，极限弯矩的提高幅度较小，此时可以有效的首选配筋率为1％时的连续梁，可以