锈蚀钢筋混凝土偏压构件抗弯刚度有限元模拟.pdf

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1、建材世界2011年第32卷第3期DOI：10．3963／j．an．42—1783．TU．2011．03．026锈蚀钢筋混凝土偏压构件抗弯刚度有限元模拟潘峤1，卫军2(1．广东省重工建筑设计院，广州510034；2．中南大学土木建筑学院，长沙410075)摘要：钢筋锈蚀会影响钢筋混凝土偏压构件的抗弯刚度。论文基于ANSYS有限元程序，建立了同时考虑锈后钢筋力学性能下降、有效截面积减少以及钢筋与混凝土粘结性能退化的锈蚀混凝土偏压构件有限元计算模型，通过有限元计算结果和试验结果的对比，验证了论文所建有限元模型的可靠性

2、。关键词：偏压构件，锈蚀；抗弯刚度，有限元FiniteElementSimulationonFlexuralStiffnessofCorrodedRCEccentricCompressiveMembersPANQia01，WEIJun2(1．GuangdongZhonggongArchitecturalDesignInstitute，Guangzhou510034，China，2．SchoolofCivilEngineeringandArchitecture，CentralSouthUniversity，Cha

3、ngsha410075，China)Abstract：Corrosiongreatlyinfluencestheflexuralstiffnessofreinforcedconcreteeccentriccompressivemembers．OnthebaseoffiniteelementsoftwareANSYS，finiteanalysismodelwasfoundedconsideringtheeffectsbothtome—chanicalpropertiesofsteelbarandsteelbar-

4、concretebondstrengthbasedonfamiliarpartcorrodedmembers．Paralle—lingcalculatingresultwiththetestprovedthereliabilityofthismodel．Keywords：eccentriccompressivemembers；corrosion；flexuralstiffness；finiteelement有限元分析方法经过实践已被证明是一种非常有效的数值分析方法。有限元分析方法可以克服试验的局限性，可以省去相

5、当数量的构件试验工作。钢筋锈蚀导致钢筋混凝土结构提前破坏，在国内外已是十分普遍的现象，造成了巨大的经济损失。基于试验基础的有限元分析，是锈蚀钢筋混凝土构件性能研究的一个重要方面，也是一种十分经济的分析方法。美国ANSYS公司研制的ANSYS系列软件拥有完善的模块化结构，具有强大的建模、计算和分析能力，是一款比较合适的能对混凝土结构进行非线性分析的有限元软件。在用ANSYS软件进行有限元分析时，主要用以下3种基本模块：预处理模块、求解模块和后处理模块。预处理模块提供了一个强大的实体建模及网格划分工具，利用这个模块

6、用户可以方便地构建有限元分析模型。这部分主要实现3种功能：参数定义、实体建模和网格划分。求解模块可以对预处理模块中建立的模型进行计算分析。在这个模块中，用户可以定义分析类型、分析选项、载荷数据和载荷步选项，然后进行有限元求解。后处理模块主要是用来查看分析结构的。主要包括通用后处理器(POSTl)和时间历程后处理器(POST26)。通过这些处理器，用户可以将计算结果以图形方式显示出来，也可以将计算结构以图表、曲线形式显示或输出。收稿日期：201卜03—03．作者简介；潘峤(1983一)，硕士，助理工程师．E-ma

7、il：pqpanqiao(孕163．corn97建材世界2011年第32卷第3期lANSYS单元模型1．1SOLID65单元ANSYS提供了一种特殊的SoLID65单元，专门用于模拟混凝土、岩石等抗压能力远大于抗拉能力的非均匀材料，可以模拟混凝土材料的拉裂和压溃现象。SOLID65单元可以使用弹性或弹塑性的本构模型来描述混凝土受压的应力一应变关系。此外，SOLID65单元还有特有的Concreteelementdata，用来定义混凝土的强度准则，譬如单向和多向拉压强度等等。SOLID65单元使用时应注意的问题：

8、1)单元关键项的设置：当KEYOPT(1)一0或1时，分别为考虑或不考虑形函数的附加项，不考虑计算容易收敛，考虑与否对结果有一定的影响，尤其是对开裂后压碎之前的结果。当KETOPY(7)一0时，为考虑拉应力释放，属于半脆性开裂，这样设置易于收敛。2)剪力传递系数的选择：SOLID65单元采用裂缝剪力传递系数表示裂缝面的情况，其值在O～1之间变化(o表示开裂面光滑，不能传递剪力)，剪力传