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在荷载作用下,对连续配筋混凝土路面的三维有限元进行分析 (2008年)。

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简介:
通过运用有限元软件ABAQUS,成功构建了一个连续配筋混凝土路面的三维有限元模型。随后,借助用户自定义程序VDLOAD,模拟了行车荷载产生的动力加载效应,并分别采用梁单元和rebar单元来精确模拟CRCP面板中的纵向和横向钢筋加固效果,从而获得了令人满意的计算结果。在本次计算分析过程中,我们详细考虑了交通荷载、车辆行驶速度、纵向配筋率、钢筋的具体布置位置以及面板的厚度等多种内外因素的影响。路面结构的应力、应变以及竖向位移被作为主要的评估指标,旨在深入探究CRCP路面的动力响应特性。研究结果表明:CRCP路面的动力响应对交通荷载的大小具有较高的敏感性;从纵向钢筋的受力状况来看,建议在面板的上部进行钢筋的配置;并且在动力作用下,钢筋……

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  • ABAQUS与钢
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    《ABAQUS在混凝土与钢筋混凝土中的应用》一书深入探讨了如何利用ABAQUS软件进行混凝土及钢筋混凝土结构的建模、分析和仿真,为土木工程领域的研究者提供了宝贵的理论指导和技术支持。 ### ABAQUS在混凝土及钢筋混凝土中的应用 #### 一、引言 ABAQUS是一款功能强大的有限元分析软件,在土木工程领域中有着广泛的应用。它能够模拟复杂的非线性问题,例如混凝土结构在不同荷载条件下的力学行为。本段落将详细介绍ABAQUS如何应用于混凝土和钢筋混凝土结构的分析。 #### 二、混凝土力学性能概述 作为常见的建筑材料,混凝土的力学特性直接影响到建筑的安全性和耐久性。其在不同的应力状态下表现出独特的特征: 1. **低压力状态**:当静水压力小于三倍单轴压缩失效应力时,主要表现为开裂行为。此时材料内部微小裂缝开始形成并逐渐扩展。 2. **高荷载(塑性阶段)**:随着外加荷载的增加,混凝土进入塑性变形阶段,并伴随主裂纹和次生裂纹的发展,这些裂缝对整体结构性能有重大影响。 3. **高压状态**:当等效压力远超单轴压缩失效应力时,材料表现出压碎行为,在这种极端条件下发生破坏。 #### 三、ABAQUS中的混凝土本构模型 为准确模拟上述不同力学特性,ABAQUS提供了多种混凝土本构模型: 1. **Drucker-PragerCap**:适用于复杂应力状态下的混凝土行为。此模型能很好地反映材料在受压和拉伸时的不同反应。 2. **损伤塑性(Damage Plasticity)**:用于模拟混凝土的累积损伤过程,即随着损伤积累其强度逐渐降低直至失效。 3. **Crushable Foam**:特别适合于高压下混凝土的破碎行为模拟。 #### 四、钢筋在ABAQUS中的应用 通过定义钢筋特性来增强混凝土结构是ABAQUS的一个重要功能。钢筋可以显著提高结构承载能力和延展性,具体方法包括: 1. **拉伸硬化模型**:引入拉伸硬化效应以模拟混凝土与钢筋间的粘结滑动现象。 2. **暗销作用(Dark Rivet Effect)**:通过挤压产生的摩擦力来增强抗剪能力。 3. **钢筋几何设计**:在ABAQUS中自由定义钢筋的位置、形状及预应力状态等,满足不同工程需求。 #### 五、应用实例 ABAQUS的应用案例广泛多样: 1. **地下导弹发射井的振动响应分析** 2. **混凝土大坝结构模拟** 3. **含加筋梁板柱剪力墙设计**:合理配置钢筋以提升承载能力和延展性。 4. **核反应堆容器高压密封失效情况下的应力分布评估** 5. **炮弹对混凝土容器冲击效果的仿真分析** #### 六、结论 ABAQUS不仅能够精确模拟不同荷载条件下混凝土的行为,还能有效处理复杂的钢筋混凝土结构力学性能。通过应用这些模型,在设计阶段可以更准确地评价建筑的安全性和性能,从而提高建筑物的质量与可靠性。
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