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裂縫模型說明.doc

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裂縫模型說明 ,希望對大家有所幫助。
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裂縫模型說明 1裂縫模型介紹 在鋼筋混凝土結構的有限元分析中,常用的裂縫模型有以下幾種:1,彌散(分布)裂縫模型;2,離 散裂縫模型;3,斷裂力學模型。
除此之外,還有其他一些形式的模型。
那么,如何在種類繁多的開裂 數學模型中選用合適的模型用于實際結構分析呢,這取決于有限元分析的對象以及需要得出哪些數 據。
如果需要獲得結構的荷載位移特性曲線,而不需要裂縫的實際分布圖形及局部應力狀況,那么, 就可以選擇所謂“彌散裂縫模型”。
如果研究的興趣在于結構局部特性的細節(jié),那么采用離散裂縫模 型更為適合。
對于某些特殊類型的問題,采用基于斷裂力學原理的開裂模型也許更為方便。
彌散裂縫模型也被稱
裂縫模型說明 1裂縫模型介紹 在鋼筋混凝土結構的有限元分析中,常用的裂縫模型有以下幾種:1,彌散(分布)裂縫模型;2,離 散裂縫模型;3,斷裂力學模型。
除此之外,還有其他一些形式的模型。
那么,如何在種類繁多的開裂 數學模型中選用合適的模型用于實際結構分析呢,這取決于有限元分析的對象以及需要得出哪些數 據。
如果需要獲得結構的荷載位移特性曲線,而不需要裂縫的實際分布圖形及局部應力狀況,那么, 就可以選擇所謂“彌散裂縫模型”。
如果研究的興趣在于結構局部特性的細節(jié),那么采用離散裂縫模 型更為適合。
對于某些特殊類型的問題,采用基于斷裂力學原理的開裂模型也許更為方便。
彌散裂縫模型也被稱為分布裂縫模型,其實質是將實際的混凝土裂縫“彌散”到整個單元中,將 混凝土材料處理為各向異性樹料,利用混凝土的材料本構模型來模擬裂縫的影響。
這樣,當混凝土某 一單元的應力超過了開裂應力,則只需將材料本構矩陣加以調整,無需改變單元形式或重新劃分單 元網格,易于有限元程序實現,因此得到了非常廣泛的應用。
Baza等提出的鈍帶裂縫模型則進一步發(fā) 展了傳統(tǒng)的彌散裂縫模型,通過引入裂縫帶、斷裂能等概念,使彌散裂縫模型和斷裂力學相結合,減 小了單元尺寸的影響。
現在的大型商用非線性有限元程序包里面基本都集成了彌散裂縫模型,用于 模擬混凝土、巖石等材料的開裂。
離散裂縫模型是最早提出的模擬混凝土開裂的裂縫模型,其基本思想是:將裂縫處理為單元邊界,一 旦出現裂縫就調整節(jié)點位置或增加新的節(jié)點,并重新劃分單元網格,使裂縫處于單元邊界與邊界之 間。
這樣,由裂縫引起的非連續(xù)性可以很自然的得到描述,裂縫的位置、形狀、寬度也可以得到較清 晰的表達。
由于離散裂縫模型是使用單元邊界來模擬裂縫,因此隨著裂縫的發(fā)生和發(fā)展,需要不斷調 整單元網格。
這是 項非常復雜的工作,需要消耗大量的計算機時,也是妨礙分離裂縫模型發(fā)展的主要原因
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