钢筋黏结滑移模型及OpenSees有限元模拟

基于钢筋混凝土构件端部锚固钢筋黏结-滑移机理,在Ustuner局部黏结应力-滑移关系的基础上推导出钢筋应力-滑移关系骨架曲线的计算方法.分析了配箍率、混凝土的有效约束宽度、钢筋延伸长度对钢筋应力-滑移关系的影响.将推导的钢筋应力-滑移关系曲线应用于OpenSees有限元软件中,对已有的2根既有钢筋混凝土构件进行有限元模拟,分析结果与试验结果符合良好.     

钢筋受压黏结滑移模型

为研究钢筋的受压黏结滑移关系,采用分辨率较高的激光位移计,对一批短锚长试件进行系列推出试验研究,得到精确度较高的黏结滑移值及完整的试验黏结滑移关系曲线,描述钢筋在混凝土中的受压黏结滑移破坏全过程:弹性阶段、局部滑移阶段、滑移上升段、滑移下降段和残余段.在对试验得到的较短锚长试件推出试验结果分析的基础上,经统计回归和分析,提出钢筋的受压黏结滑移曲线模型,并与试验结果进行对比.     

拔出型试验钢筋与混凝土间滑移量的简化解法

为了求解钢筋与混凝土间滑移量,对黏结滑移基本方程进行了分析,导出了黏结应力-局部滑移相互关系的二阶微分方程.分别运用幂函数和线性局部黏结应力滑移本构关系,得出了黏结应力τ、滑移s、钢筋应变εs、混凝土应变εc的一般解.基于立方体拔出试验(GB 50152-92)的边界条件,得出了特解及其适用条件.分析发现:现有混凝土结构设计规范(GB 50010-2002)规定的锚固长度Ld低于闭合解临界长度Lth;基于幂函数本构关系只能得出复杂的级数形式解;基于线性局部黏结本构关系却可以得出较简单的闭合解,通过该闭合解可方便地估算钢筋各点滑移量s(x).试验结果验证了公式的适用性和基于线性本构关系求解最大滑移量的正确性.     

锈蚀钢筋与TRC约束混凝土黏结滑移本构关系

采用试验和理论分析相结合的方法,基于电化学锈蚀中心拉拔试验,研究在有无纤维编织网增强混凝土(TRC)约束下,对不同电化学锈蚀率变形钢筋与混凝土界面黏结性能的影响,并且对试件破坏形态以及黏结滑移曲线等进行了分析研究.研究结果表明:在无TRC约束的情况下,锈蚀钢筋与混凝土极限黏结应力随锈蚀率增加而降低,尤其是混凝土产生锈胀裂缝后极限黏结应力下降明显;TRC约束对锈蚀钢筋与混凝土的黏结性能尤其是锈蚀程度较大的试件有很好的改善作用;对于产生锈胀裂缝的试件,TRC约束具有良好的限制试件开裂以及提高极限黏结应力的作用,同时TRC约束对维持锈蚀钢筋与混凝土的黏结刚度也有明显效果;最后建立了TRC约束混凝土与锈蚀钢筋上升段的黏结滑移本构关系.     

基于ANSYS软件的钢筋砼间粘结滑移分析

钢筋混凝土是由钢筋和混凝土两种具有不同物理力学性质的材料组合而成的复合材料,其本构模型比较复杂.钢筋与混凝土两者之间的粘结滑移关系,虽然历经近百年的试验研究,对钢筋混凝土机理的认识水平日益深刻,但在有限元分析中还不是很完善.通过选用合适的材料本构模型和粘结滑移模型,建立有限元分析模型,从而进行全过程的模拟分析.     

变形钢筋与高强轻骨料混凝土的黏结-滑移性能

研究变形钢筋与轻骨料混凝土间的黏结-滑移性能,完成了9组中心拉拔试验,分析了轻骨料混凝土强度、锚固长度、粗骨料类型及钢筋的直径对黏结应力的影响.结合试验结果,采用厚壁模型,给出了轻骨料混凝土黏结强度的解析解,并建立了钢筋与轻骨料混凝土间的黏结应力-滑移曲线本构模型.结果表明:轻骨料混凝土的黏结-滑移性能主要受砂浆强度影响,使得该类混凝土与变形钢筋间的黏结应力优于普通混凝土;黏结强度随着轻骨料混凝土的强度提高而增加,随着黏结长度的降低而增加;本文提出的本构模型能够较为准确地预测试验曲线.     

非均匀锈蚀钢筋与混凝土的黏结滑移行为

在近海和海洋环境下,钢筋极易产生锈蚀.锈蚀对于钢筋混凝土间的黏结性能与钢筋混凝土结构的耐久性有着十分不利的影响,是目前工程中十分关心的问题.采用改进后的ABAQUS的Spring2非线性弹簧模型对非均匀锈蚀钢筋与混凝土之间的黏接滑移行为进行模拟,以改善零厚度弹簧引起的钢筋结点处混凝土的应力集中现象.基于收集到的不同箍筋间距的3 2个试件的试验结果,拟合给出了考虑箍筋间距影响的箍筋锈蚀下的黏结强度影响系数.结合非均匀锈蚀钢筋分布模型,基于ABAQUS软件进行钢筋混凝土试件拉拔过程的精细化数值模拟.结果表明:改进后的非线性弹簧模型在计算精度与效率上优于零厚度弹簧模型.箍筋修正系数与箍筋间距近似呈线性关系;考虑箍筋间距影响的黏结滑移模型在拉拔试验的模拟上与有关试验有较好的一致性.韦布尔分布对于钢筋非均匀锈蚀的拟合比起耿贝尔分布更为合理,非均匀锈蚀试件钢筋应力分布有一定程度的波动,应力数值有所减小.箍筋锈蚀会对箍筋的约束作用产生较为严重的影响.     

型钢与再生混凝土黏结滑移性能研究

为了研究型钢与再生混凝土之间的黏结滑移性能,本文通过回归分析建立了考虑再生骨料替代率、混凝土保护层厚度、锚固长度3个影响因素作用的黏结滑移本构关系,并利用ABAQUS程序对拟合的黏结滑移本构方程进行数值模拟。结果表明：数值模拟能得到与试验一致的结果,证明该本构关系的合理性,为型钢再生混凝土黏结滑移机理分析提供一定的理论基础。     

自密实混凝土与老混凝土黏结滑移试验研究

以自密实混凝土（SCC）作为新混凝土材料,进行了老混凝土刻槽下的黏结滑移试验研究,研究纯剪状态下新老混凝土黏结面缸结滑移曲线．试验结果表明,黏结滑移面滑移可分为弹性变形、弹塑性变形以及塑性破坏三个阶段．在相同条件下,刻槽密度越大,试件的黏结性能越好．利用四次多项式对试验曲线进行拟合,建议适合于自密实混凝土与老混凝土黏结面应力一应变关系的数学模型．     

钢管轻集料混凝土组合界面黏结滑移性能

通过对27根钢管轻集料混凝土试件的推出试验,研究了钢管轻集料混凝土黏结滑移的发展过程及破坏机理,考察了影响钢管轻集料混凝土黏结强度的因素;并对其中的4个试件进行了反复推出试验,研究了循环荷载对黏结强度的影响.初次推出试验表明:养护方式和浇筑方式对钢管轻集料混凝土组合界面的黏结强度有一定的影响;钢管内壁越粗糙,黏结强度也越大;轻集料混凝土强度对黏结强度影响不大;在试件的参数范围内,黏结强度随长细比和径厚比增长而降低.反复推出试验的结果表明:初次推出的承载力最大;同一方向推出次数增加,钢管轻集料混凝土的黏结破坏荷载和黏结强度均会降低.     

基于ANSYS二次开发的大体积混凝土温度场分析

基于ANSYS软件开发了适合大体积混凝土温度场分析的相应模块,并运用到实际工程中,取得较好的预期效果.     

基于ANSYS的某带中柱钢筋混凝土螺旋楼梯的弹性静力分析

钢筋混凝土螺旋楼梯受力复杂,图集及计算手册不能提供所有螺旋楼梯的设计,采用手算或常用结构设计软件进行设计难度较大。采用通用有限元软件ANSYS对某带中柱钢筋混凝土螺旋楼梯进行建模分析,最终确定了带中柱螺旋楼梯的结构方案,并将分析结果作为配筋设计指导。可供工程设计人员参考。     

基于ANSYS的笔记本电脑包装件跌落仿真研究

电子产品的损坏原因有很大一部分是由于跌落碰撞,目前对此的测试方法需要耗费大量的人力和财力。应用ANSYS分析软件建立瓦楞纸箱、缓冲垫和笔记本电脑的有限元模型,模拟实际的运输流通环境和仓库堆码环境对模型进行跌落试验,得到笔记本电脑在不同条件下跌落的受力情况。通过这种有限元分析方法不仅能得到所需要的实验数据,同时还能有效地降低实际测试费用。     

基于ANSYS的钢框架结构可靠性数值模拟

介绍了蒙特卡罗法和响应面法两种数值分析方法各自的特点,再以有限元程序ANSYS为计算平台,利用ANSYS所提供的APDL(参数化设计)模块进行可靠性计算与分析.分别运用蒙特卡罗法、响应面法对一多层钢框架结构进行了结构整体可靠性的计算与对比分析,从计算结果可得基于响应面的蒙特卡罗法的计算精度和计算效率都要优于传统的蒙特卡罗法.     

钢筋混凝土结构粘结滑移关系的应力函数法

通过分析试验资料，应用应力函数建立了钢筋混凝土梁在载荷作用下纯弯段钢筋与混凝土粘结应力与滑移量之间的关系，考虑了材料的非线性、混凝土的厚度、裂缝问距、材料的弹性模量等因素的影响，且与试验结果符合较好．     

高速电主轴热态特性的ANSYS仿真分析

分析高速电主轴的发热和散热特性,建立高速电主轴热态分析有限元模型.运用 ANSYS有限元软件,分析热稳定状态下电主轴的温度场分布以及冷却润滑系统对电主轴温升的影响.分析结果表明,提高电主轴现有冷却润滑系统的冷却效率可有效控制轴承的温升,但对转子轴的温升影响很小,要有效控制转子轴的温升和提高电主轴的精度和寿命,必须研究转子轴的冷却途径和方法.同时,仿真分析转速对电主轴温升的影响,揭示电主轴温度场分布的非线性特征,为电主轴温升的在线监测和控制提供理论依据.     

C80高强混凝土与变形钢筋的粘结滑移试验

通过改进的粘结滑移试验装置 ,获得直径为 10mm和 16mm的 2种变形钢筋分别与高强混凝土 (HSC)和钢纤维高强混凝土 (FRHSC)的粘结滑移关系曲线 .在分析曲线特点基础上 ,重新定义了初始滑移量 ,提出双直线式的粘结滑移关系替代曲线 ,计算并分析了初始粘结应力、极限粘结应力、粘结滑移与混凝土强度的关系     

ANSYS在钢筋混凝土梁有限元中的应用

文章结合钢筋混凝土材料的特殊性,利用大型有限元计算软件ANSYS计算受弯构件梁的变形及其正截面应力应变。最后将有限元计算的结果(裂缝开展深度、钢筋应力、混凝土应力)与精确解比较,分析误差存在的原因及改进的方法和措施。     

基于ANSYS的钢衬钢筋混凝土压力管道优化设计

钢衬钢筋混凝土压力管道的优化设计实际上是如何充分发挥钢材强度以达到即节省钢耗又增加收益的目的.首先采用锅炉公式拟定经济直径,然后借助ANSYS有限元优化技术,利用ANSYS优化工具箱的零阶方法,设计在不同水压下钢衬钢筋压力管道的最优弹性模型,并通过与某工程实例进行比较,验证该工程设计的合理性和经济性.     

钢筋混凝土粘结滑移特性的研究现状

钢筋与混凝土之间的粘结滑移性能是许多学者一直致力于研究的热点课题。然而由于钢筋与混凝土临界面传力机理复杂、影响因素多、试验手段的不同扣量测技术的差异等导致了实验数据分散,因此至今尚未得出比较一致的通用公式。文章主要从试验方法、本构关系和有限元分析等方面对国内外研究现状运一进行简述。