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1、第31卷第24期山西建筑Vol.31No.2442005年12月SHANXIARCHITECTUREDec.2005文章编号:1009-6825(2005)24-0004-03ANSYS对钢筋混凝土梁的结构动力分析苏荣华王婷裴忠强摘要:在分离式钢筋混凝土梁的有限元模型的基础上,通过改变钢筋混凝土梁的布筋方式,建立了不同的有限元模型,并利用这些模型对钢筋混凝土梁进行了动力特性分析与动力计算。关键词:钢筋混凝土梁,ANSYS,动力分析,模型中图分类号:T
2、U375.1文献标识码:A引言难。而有限元分析的最终目的是要还原一个工程实际系统的数学行为特征,换句话说必须是针对一个物理原型准确的数学模钢筋混凝土梁结构是当今土木工程中应用相当广泛的,随着型。广义上讲,模型包括所有的节点、单元、材料属性、实常数、边时代的发展与社会的进步,特别是近十年来,高层建筑大量兴建,界条件以及用它来表现这个物理系统。ANSYS作为一个较为成对结构的可靠性提出了更高的要求。钢筋混凝土结构(主要是钢熟的商业化有限元计算软件,其强大的前后处理功能可为建立钢筋混凝土梁)在实际工程中除承受本身及上部结构及设
3、施等恒载筋混凝土结构模型带来极大的方便。外,还要承受各种活载,即动荷载。主要承受风载等动力载荷。目前常用的钢筋混凝土结构有限元计算模型有三种,一种是因此,对钢筋混凝土梁结构,除进行静力试验与分析(计算机仿把钢筋和混凝土各自划分为足够小的单元,两者之间的粘结和滑真)研究外,还有必要进行动力研究,进行动力试验研究的设备要移则用联结单元来模拟,这种计算模型称为分离式模型;第二种求太高,投入太大,但是用有限元方法进行动力分析的计算机仿是把钢筋和混凝土包含在一个单元中,分别计算钢筋和混凝土对真则相对方便很多,可以在不增加任何投入的
4、情况下进行。文章单元刚度矩阵的贡献,称为组合式模型;第三种也是把钢筋和混在钢筋混凝土梁静力分析有限元模型的基础上,引入相应的一致凝土包含在一个单元之中,和组合模型不同的是它统一考虑钢筋质量矩阵,从而建立了钢筋混凝土梁的动力分析有限元模型,并[1]和混凝土的作用,称为整体式模型。对此模型在固结情况下的钢筋混凝土梁的动力特性进行分析。在钢筋混凝土结构中存在许多复杂的因素:1基本理论与假设1)它是由钢筋和混凝土这两种性质迥异的材料组合而成的;1.1基本理论2)混凝土性质复杂,在复杂应力条件下的本构关系仍不十分清钢筋混凝土梁
5、的固有振动对于无荷载或者带有均布荷载的楚,普遍适用的强度理论也未建立;3)钢筋与混凝土之间的粘结等截面梁来说,它可以看成是一个连续的均布质量的弹性系统,关系性质异常复杂等等。其静弹性平衡的微分方程可写成:这些复杂的因素使得钢筋混凝结构有限元分析变得十分困EIy=4(1)亟待解决,如合理的性能水准和性能目标的划分、可靠度理论中1995.不确定因素的考虑、计算模型及参数的准确性、精确的结构弹塑[4]FEMA273NEHRPGuidelinesforseismicRehabilitationof性分析等都需要更加深入地研究。
6、相信在不远的将来,基于性能buildings[R].FederalEmergencyManagementAgency,1997.的抗震设计将会进入全面应用阶段。[5]小谷俊介.日本基于性能结构抗震设计方法的发展[J].建筑参考文献:结构,2000,30(6):15-18.[1]程耿东.基于功能的结构抗震设计中一些问题的探讨[J].建[6]钱稼茹,罗文斌.建筑结构基于位移的抗震设计[J].建筑结筑结构学报,2000,21(1):40-43.构,2001,31(4):35-37.[2]罗奇峰,王玉梅.从近几年震害总结中提出的
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8、asedseismicdesigntheoriesCAOZheng-guoZHOUKe-rongAbstract:Baseduponanalysisoftheshortagesexistedinpresentseismicdesignseveralkeypointsofperformance-basedseismi
