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1、建材世界2011年第32卷第3期DOI：10．3963／j．a(chǎn)n．42—1783．TU．2011．03．026銹蝕鋼筋混凝土偏壓構(gòu)件抗彎剛度有限元模擬潘嶠1，衛(wèi)軍2(1．廣東省重工建筑設(shè)計(jì)院，廣州510034；2．中南大學(xué)土木建筑學(xué)院，長(zhǎng)沙410075)摘要：鋼筋銹蝕會(huì)影響鋼筋混凝土偏壓構(gòu)件的抗彎剛度。論文基于ANSYS有限元程序，建立了同時(shí)考慮銹后鋼筋力學(xué)性能下降、有效截面積減少以及鋼筋與混凝土粘結(jié)性能退化的銹蝕混凝土偏壓構(gòu)件有限元計(jì)算模型，通過(guò)有限元計(jì)算結(jié)果和試驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比，驗(yàn)證了論文所建有限元模型的可靠性
2、。關(guān)鍵詞：偏壓構(gòu)件，銹蝕；抗彎剛度，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有限元分析方法經(jīng)過(guò)實(shí)踐已被證明是一種非常有效的數(shù)值分析方法。有限元分析方法可以克服試驗(yàn)的局限性，可以省去相
5、當(dāng)數(shù)量的構(gòu)件試驗(yàn)工作。鋼筋銹蝕導(dǎo)致鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)提前破壞，在國(guó)內(nèi)外已是十分普遍的現(xiàn)象，造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失?；谠囼?yàn)基礎(chǔ)的有限元分析，是銹蝕鋼筋混凝土構(gòu)件性能研究的一個(gè)重要方面，也是一種十分經(jīng)濟(jì)的分析方法。美國(guó)ANSYS公司研制的ANSYS系列軟件擁有完善的模塊化結(jié)構(gòu)，具有強(qiáng)大的建模、計(jì)算和分析能力，是一款比較合適的能對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行非線性分析的有限元軟件。在用ANSYS軟件進(jìn)行有限元分析時(shí)，主要用以下3種基本模塊：預(yù)處理模塊、求解模塊和后處理模塊。預(yù)處理模塊提供了一個(gè)強(qiáng)大的實(shí)體建模及網(wǎng)格劃分工具，利用這個(gè)模塊
6、用戶可以方便地構(gòu)建有限元分析模型。這部分主要實(shí)現(xiàn)3種功能：參數(shù)定義、實(shí)體建模和網(wǎng)格劃分。求解模塊可以對(duì)預(yù)處理模塊中建立的模型進(jìn)行計(jì)算分析。在這個(gè)模塊中，用戶可以定義分析類型、分析選項(xiàng)、載荷數(shù)據(jù)和載荷步選項(xiàng)，然后進(jìn)行有限元求解。后處理模塊主要是用來(lái)查看分析結(jié)構(gòu)的。主要包括通用后處理器(POSTl)和時(shí)間歷程后處理器(POST26)。通過(guò)這些處理器，用戶可以將計(jì)算結(jié)果以圖形方式顯示出來(lái)，也可以將計(jì)算結(jié)構(gòu)以圖表、曲線形式顯示或輸出。收稿日期：201卜03—03．作者簡(jiǎn)介；潘嶠(1983一)，碩士，助理工程師．E-ma
7、il：pqpanqiao(孕163．corn97建材世界2011年第32卷第3期lANSYS單元模型1．1SOLID65單元ANSYS提供了一種特殊的SoLID65單元，專門用于模擬混凝土、巖石等抗壓能力遠(yuǎn)大于抗拉能力的非均勻材料，可以模擬混凝土材料的拉裂和壓潰現(xiàn)象。SOLID65單元可以使用彈性或彈塑性的本構(gòu)模型來(lái)描述混凝土受壓的應(yīng)力一應(yīng)變關(guān)系。此外，SOLID65單元還有特有的Concreteelementdata，用來(lái)定義混凝土的強(qiáng)度準(zhǔn)則，譬如單向和多向拉壓強(qiáng)度等等。SOLID65單元使用時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題：
8、1)單元關(guān)鍵項(xiàng)的設(shè)置：當(dāng)KEYOPT(1)一0或1時(shí)，分別為考慮或不考慮形函數(shù)的附加項(xiàng)，不考慮計(jì)算容易收斂，考慮與否對(duì)結(jié)果有一定的影響，尤其是對(duì)開裂后壓碎之前的結(jié)果。當(dāng)KETOPY(7)一0時(shí)，為考慮拉應(yīng)力釋放，屬于半脆性開裂，這樣設(shè)置易于收斂。2)剪力傳遞系數(shù)的選擇：SOLID65單元采用裂縫剪力傳遞系數(shù)表示裂縫面的情況，其值在O～1之間變化(o表示開裂面光滑，不能傳遞剪力)，剪力傳
