粘彈塑性統(tǒng)一本構(gòu)理論在混凝土中的應(yīng)用.pdf

1、在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的數(shù)值分析中，混凝土的本構(gòu)模型對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的非線性有限元分析起到關(guān)鍵的作用。由于混凝土材料的復(fù)雜性，目前還沒(méi)有一種理論可以完全描述混凝土材料的本構(gòu)關(guān)系。 現(xiàn)有的本構(gòu)關(guān)系如非線性彈性本構(gòu)關(guān)系，彈塑性本構(gòu)關(guān)系等，已經(jīng)比較成熟，有很多種不同的公式。在混凝土材料的非線性有限元分析中得到了廣泛的應(yīng)用。但這些模型都沒(méi)有考慮混凝土率效應(yīng)的影響，即混凝土變形與時(shí)間的相關(guān)性。實(shí)際這種效應(yīng)是存在的，并且對(duì)混凝土的變形有很大影響。

2、 本文總結(jié)了現(xiàn)有的混凝土本構(gòu)模型，加以比較分析了各自的優(yōu)缺點(diǎn)，最終將考慮率效應(yīng)影響的粘彈塑性統(tǒng)一本構(gòu)理論應(yīng)用于混凝土材料中。同時(shí)針對(duì)混凝土材料的特點(diǎn)進(jìn)行了參數(shù)的選取和計(jì)算模型的簡(jiǎn)化。對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行非線性有限元分析。將模型模擬的結(jié)果與實(shí)驗(yàn)值進(jìn)行比較，初步證明了粘彈塑性統(tǒng)一本構(gòu)理論在混凝土材料中的可用性。 本文運(yùn)用VC++進(jìn)行了程序編制。在本文的程序中，對(duì)混凝土有限元分析的整個(gè)過(guò)程進(jìn)行了分析。將粘彈塑性統(tǒng)一本構(gòu)理論引入

3、程序中，同時(shí)采用了已經(jīng)比較成熟的破壞準(zhǔn)則和裂縫模型。本文的程序模塊劃分比較清晰，便于進(jìn)一步擴(kuò)展和修改。前處理模塊主要進(jìn)行網(wǎng)格的自動(dòng)化分，避免了許多復(fù)雜的工作。計(jì)算模塊模擬了混凝土結(jié)構(gòu)從變形到最終開(kāi)裂的整個(gè)過(guò)程，并且可選擇不同的本構(gòu)模型和開(kāi)裂準(zhǔn)則，針對(duì)裂縫的不確定性，本文引入了隨機(jī)有限元模型，用蒙特卡羅法來(lái)模擬裂縫分布的隨機(jī)性。在后處理模塊中，實(shí)現(xiàn)了計(jì)算結(jié)果的圖形化輸出，包括鋼筋應(yīng)力，單元節(jié)點(diǎn)位移和裂縫分布。針對(duì)材料性能的隨機(jī)性和裂縫分布