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1、第31卷第24期山西建筑Vol.31No.2442005年12月SHANXIARCHITECTUREDec.2005文章編號(hào):1009-6825(2005)24-0004-03ANSYS對鋼筋混凝土梁的結(jié)構(gòu)動(dòng)力分析蘇榮華王婷裴忠強(qiáng)摘要:在分離式鋼筋混凝土梁的有限元模型的基礎(chǔ)上,通過改變鋼筋混凝土梁的布筋方式,建立了不同的有限元模型,并利用這些模型對鋼筋混凝土梁進(jìn)行了動(dòng)力特性分析與動(dòng)力計(jì)算。關(guān)鍵詞:鋼筋混凝土梁,ANSYS,動(dòng)力分析,模型中圖分類號(hào):T
2、U375.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A引言難。而有限元分析的最終目的是要還原一個(gè)工程實(shí)際系統(tǒng)的數(shù)學(xué)行為特征,換句話說必須是針對一個(gè)物理原型準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模鋼筋混凝土梁結(jié)構(gòu)是當(dāng)今土木工程中應(yīng)用相當(dāng)廣泛的,隨著型。廣義上講,模型包括所有的節(jié)點(diǎn)、單元、材料屬性、實(shí)常數(shù)、邊時(shí)代的發(fā)展與社會(huì)的進(jìn)步,特別是近十年來,高層建筑大量興建,界條件以及用它來表現(xiàn)這個(gè)物理系統(tǒng)。ANSYS作為一個(gè)較為成對結(jié)構(gòu)的可靠性提出了更高的要求。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)(主要是鋼熟的商業(yè)化有限元計(jì)算軟件,其強(qiáng)大的前后處理功能可為建立鋼筋混凝土梁)在實(shí)際工程中除承受本身及上部結(jié)構(gòu)及設(shè)
3、施等恒載筋混凝土結(jié)構(gòu)模型帶來極大的方便。外,還要承受各種活載,即動(dòng)荷載。主要承受風(fēng)載等動(dòng)力載荷。目前常用的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)有限元計(jì)算模型有三種,一種是因此,對鋼筋混凝土梁結(jié)構(gòu),除進(jìn)行靜力試驗(yàn)與分析(計(jì)算機(jī)仿把鋼筋和混凝土各自劃分為足夠小的單元,兩者之間的粘結(jié)和滑真)研究外,還有必要進(jìn)行動(dòng)力研究,進(jìn)行動(dòng)力試驗(yàn)研究的設(shè)備要移則用聯(lián)結(jié)單元來模擬,這種計(jì)算模型稱為分離式模型;第二種求太高,投入太大,但是用有限元方法進(jìn)行動(dòng)力分析的計(jì)算機(jī)仿是把鋼筋和混凝土包含在一個(gè)單元中,分別計(jì)算鋼筋和混凝土對真則相對方便很多,可以在不增加任何投入的
4、情況下進(jìn)行。文章單元?jiǎng)偠染仃嚨呢暙I(xiàn),稱為組合式模型;第三種也是把鋼筋和混在鋼筋混凝土梁靜力分析有限元模型的基礎(chǔ)上,引入相應(yīng)的一致凝土包含在一個(gè)單元之中,和組合模型不同的是它統(tǒng)一考慮鋼筋質(zhì)量矩陣,從而建立了鋼筋混凝土梁的動(dòng)力分析有限元模型,并[1]和混凝土的作用,稱為整體式模型。對此模型在固結(jié)情況下的鋼筋混凝土梁的動(dòng)力特性進(jìn)行分析。在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中存在許多復(fù)雜的因素:1基本理論與假設(shè)1)它是由鋼筋和混凝土這兩種性質(zhì)迥異的材料組合而成的;1.1基本理論2)混凝土性質(zhì)復(fù)雜,在復(fù)雜應(yīng)力條件下的本構(gòu)關(guān)系仍不十分清鋼筋混凝土梁
5、的固有振動(dòng)對于無荷載或者帶有均布荷載的楚,普遍適用的強(qiáng)度理論也未建立;3)鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)等截面梁來說,它可以看成是一個(gè)連續(xù)的均布質(zhì)量的彈性系統(tǒng),關(guān)系性質(zhì)異常復(fù)雜等等。其靜彈性平衡的微分方程可寫成:這些復(fù)雜的因素使得鋼筋混凝結(jié)構(gòu)有限元分析變得十分困EIy=4(1)亟待解決,如合理的性能水準(zhǔn)和性能目標(biāo)的劃分、可靠度理論中1995.不確定因素的考慮、計(jì)算模型及參數(shù)的準(zhǔn)確性、精確的結(jié)構(gòu)彈塑[4]FEMA273NEHRPGuidelinesforseismicRehabilitationof性分析等都需要更加深入地研究。
6、相信在不遠(yuǎn)的將來,基于性能buildings[R].FederalEmergencyManagementAgency,1997.的抗震設(shè)計(jì)將會(huì)進(jìn)入全面應(yīng)用階段。[5]小谷俊介.日本基于性能結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)方法的發(fā)展[J].建筑參考文獻(xiàn):結(jié)構(gòu),2000,30(6):15-18.[1]程耿東.基于功能的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中一些問題的探討[J].建[6]錢稼茹,羅文斌.建筑結(jié)構(gòu)基于位移的抗震設(shè)計(jì)[J].建筑結(jié)筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào),2000,21(1):40-43.構(gòu),2001,31(4):35-37.[2]羅奇峰,王玉梅.從近幾年震害總結(jié)中提出的
7、結(jié)構(gòu)性能設(shè)計(jì)理[7]程斌.基于能量的抗震設(shè)計(jì)[J].地震工程與工程震動(dòng),論[J].工程抗震,2001(2):21-23.2003,23(1):7-10.[3]SEAOCVision2000aFrameworkforPerformance-basedEng-i[8]馬宏旺,呂西林.建筑結(jié)構(gòu)基于性能抗震設(shè)計(jì)的幾個(gè)問題[J].neering[R].StructuralEngineeringAssociationofCalifornia,同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào),2002,(12):18-20.Summaryonperformance-b
8、asedseismicdesigntheoriesCAOZheng-guoZHOUKe-rongAbstract:Baseduponanalysisoftheshortagesexistedinpresentseismicdesignseveralkeypointsofperformance-basedseismi
