混凝土非线性大作业 下载本文

研究生课程考核试卷

科 目:混凝土强度理论及非线性分析 教 师: 王志军 姓 名: CX,XG,YXX 学 号: 专 业: 结构工程 类 别: 学术 上课时间: 2014 年 2 月至2014 年 4月

生 成 绩:

卷面成绩 平时成绩 课程综合成绩

阅卷评语:

阅卷教师 (签名)

重庆大学研究生院制

姓名 徐刚 学号 20131602063 所做工作 编写程序并主要完成不同轴力、配筋率钢筋混凝土压弯构件的M??关系曲线,也参与到其余部分的讨论,一同整理报告。 编写程序并主要完成钢筋混凝土简支梁的P?f关系曲线,也参与到其余部分的讨论,一同整理报告。 编写程序并主要完成不同配筋率、混凝土等级作用下矩形截面的弯矩曲率关系曲线,也参与到其余部分的讨论,一同整理报告。 杨鑫鑫 20131602081t 陈欣 20131602011 一、配筋混凝土截面M??关系分析 1、截面非线性全过程分析的理论基础 1.1、概述

截面的非线性分析,一般系指全过程分析,即确定截面从开始加载到最终破坏这一全过程的受力及变形性能。

构件在受力过程中,某一截面的M-φ关系不是呈线性关系的,截面刚度是不断变化的。

这主要是由于以下原因:

1.形成混凝土构件的材料本身的应力-应变关系是非线性的; 2.受力过程中截面混凝土受拉开裂。

由于以上两个原因,随着受力的增加,截面抗弯刚度EI中E和I均随受力增大而减小。

1.2、截面非线性分析的目的及内容

① 确定截面的真实受力性能; ② 确定截面的承载力; ③ 确定截面的延性。

1.3、基本假定

1.3.1、平截面假定

梁正截面变形后仍保持平面,截面应变为直线分布,不考虑钢筋与混凝土之

间的相对位移。从理论上来讲平截面假定仅适用于跨高比较大的连续均质弹性材料的构件。对由混凝土及钢筋组成的构件,由于材料特别是混凝土的非均质性,以及混凝土开裂,特别是在纵筋屈服,受压区高度减小而临近破坏的阶段,在开裂截面上的平截面假定已不能适用。但是,考虑到构件破坏是产生在某一区段长度内的,而且试验结果表明,只要应变量测标距有一定长度,量测的截面平均应变值从加荷开始直到构件破坏,都能较好的符合平截面假定。 1.3.2、钢筋的应力—应变关系

对钢筋采用理想弹塑性本构关系,受拉或受压钢筋可采用钢筋的双折线应力——应变关系,并假设钢筋拉压下的应力应变关系一致。在研究工作和实际工程计算中应采用根据试验结果获得的参数。

钢筋本构关系 由于我们采用HRB335级钢筋,?y?0.0015,fy?300Mpa。

1.3.3、混凝土应力—应变关系

混凝土受压应力-应变关系全曲线选用过镇海《钢筋混凝土原理与分析》中推荐的Hognestad方程。考虑混凝土的受拉,对混凝土的受拉应力-应变全曲线,采用简化的应力应变-关系,由两段段组成。具体图形和方程见下:

混凝土本构关系 由于受压区沿截面高度的应变梯度的影响,每一截面高度的应力应变关系是不相同的。尽管如此,考虑到试验实测的数据不多,还不足以建立反映其规律的表达式,因此,可以假定各层混凝土仍遵循同一的应力应变关系。

受压时:

当???0时:

?c?fc[2其中, ?0?0.002

当?0????cu时:

???()2] ?0?0?c?fc??1?0.15?(???0)/(?u??0)?

采用不同等级混凝土时,故fc取值依据混凝土规范取设计值。对混凝土峰值压应变和极限压应变分别取?o?0.002,?u?0.004。

受拉时:

当???tu时:

??0t

当?tu????t时:

??ftt

当?t???0时: