自動(dòng)元胞機(jī)在鋼筋混凝土梁沖擊仿真試驗(yàn)中的應(yīng)用研究.pdf

1、鋼筋混凝土是一種力學(xué)特性十分復(fù)雜的材料,其本身存在著很強(qiáng)的非均勻和彈塑性特征,而且存在鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)問題,但是常規(guī)的研究方法大多是將材料理想化為連續(xù)體,通過試驗(yàn)建立本構(gòu)模型,但這種理想化違背了混凝土材料的非均勻、離散性的本質(zhì)特征,難以準(zhǔn)確描述鋼筋混凝土材料在動(dòng)力荷載下從裂紋萌生、擴(kuò)展、以至結(jié)構(gòu)的破壞過程。
　　 自動(dòng)元胞機(jī)模型是一種時(shí)空離散化的動(dòng)力系統(tǒng),特別適合于空間復(fù)雜系統(tǒng)的時(shí)空動(dòng)態(tài)模擬研究,因此自動(dòng)元胞機(jī)理論在描述鋼

2、筋混凝土材料在沖擊荷載下的反應(yīng)方面有著獨(dú)特的優(yōu)勢:可以方便的對(duì)材料和計(jì)算時(shí)間進(jìn)行離散,并通過設(shè)計(jì)桿件簡單的破壞機(jī)制來模擬結(jié)構(gòu)復(fù)雜的非線性特性。
　　 本文推導(dǎo)了自動(dòng)元胞機(jī)模型建立和動(dòng)力計(jì)算過程中所使用的理論公式,并對(duì)馮克等在AutoCAD平臺(tái)下創(chuàng)建的建模系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn),成功的將連續(xù)材料在時(shí)間和空間上進(jìn)行了合理的離散,建立了一個(gè)鋼筋混凝土梁的自動(dòng)元胞機(jī)模型。
　　 針對(duì)鋼筋混凝土受彎構(gòu)件在沖擊荷載下動(dòng)力性能的研究,本模型進(jìn)

3、行了多組在沖擊荷載下的仿真試驗(yàn),對(duì)本模型中的參數(shù)演化規(guī)律進(jìn)行了較為深入的研究,如:桿件極限強(qiáng)度對(duì)殘余變形的影響分析；桿件彈性模量、阻尼系數(shù)對(duì)支座反力和跨中位移的影響分析；桿件分段數(shù)對(duì)仿真試驗(yàn)結(jié)果精度的影響等,在總結(jié)了這些參數(shù)對(duì)數(shù)值試驗(yàn)結(jié)果的影響規(guī)律之后,提出了一套參數(shù)取值方案,并對(duì)一組鋼筋混凝土梁在不同沖擊荷載下的真實(shí)試驗(yàn)進(jìn)行了較為成功的模擬,從而驗(yàn)證了本模型參數(shù)取值方案的合理性,證明了自動(dòng)元胞機(jī)理論在描述鋼筋混凝土材料基本動(dòng)力性能上的