鋼筋混凝土梁分析的論文
摘要：本文借助于數(shù)值模擬方法研究了鋼筋混凝土梁在集中荷載作用下的受力狀態(tài)。通過(guò)分析得到的位移、應(yīng)力圖，清晰的反映了梁受力的全過(guò)程，并與實(shí)踐吻合較好。
關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土梁；數(shù)值模擬；應(yīng)力
1數(shù)值模擬的意義
對(duì)于鋼筋混凝土構(gòu)件，材料的非線性與幾何非線性同時(shí)存在，試驗(yàn)方法存在一定的局限性，導(dǎo)致對(duì)鋼筋混凝土構(gòu)件的內(nèi)部受力狀態(tài)和破壞機(jī)理的研究不夠深入。混凝土是由水泥、水、砂和石子及各種摻合料硬化而成，是成分復(fù)雜、性能多樣的建筑材料。長(zhǎng)期以來(lái)，人們用線彈性理論來(lái)分析鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的.應(yīng)力或內(nèi)力，而以極限狀態(tài)的設(shè)計(jì)方法確定構(gòu)件的承載能力。這種方法往往是基于大量的試驗(yàn)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上的經(jīng)驗(yàn)公式，雖然能夠反映鋼筋混凝土構(gòu)件的非彈性性能[1]，但是在使用上存在局限性，也缺乏系統(tǒng)的理論性。隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展，有限元法在工程領(lǐng)域得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。隨著計(jì)算機(jī)的普及和完善，運(yùn)用數(shù)值模擬方法檢驗(yàn)和代替部分試驗(yàn)，具有節(jié)約成本、方便等有點(diǎn)。
2鋼筋混凝土梁的模擬分析
2.1模型建立
以鋼筋混凝土梁為例進(jìn)行模擬分析：梁長(zhǎng)6米，高取為500mm，截面寬度去為300mm，在跨中施加集中荷載20kN，梁左端施加可動(dòng)鉸支座約束，右端施加固定鉸支座約束。
2.2位移圖
受力前的圖形為圖2中的邊框線，梁在集中力荷載作用下的位移圖為圖2.2中的實(shí)體。在集中荷載的作用下，以梁跨中間的位置向下彎曲最為明顯，越到兩端位移越小，直至為零，這與假設(shè)的邊界約束條件相一致。
2.3應(yīng)力圖
從圖中可以看出，梁受力后跨中截面部分的應(yīng)力最大[2]。隨著荷載的逐步加大跨中部分的應(yīng)力變成紅色，表明此處為梁的受力薄弱環(huán)節(jié)，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工中此處都應(yīng)該加強(qiáng)措施以保證梁構(gòu)件的安全。
3結(jié)語(yǔ)
數(shù)值模擬方法以其自身強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)，在一定程度可以起到輔助和代替部分試驗(yàn)的重要作用。在今后的發(fā)展研究中，隨著數(shù)值模擬理論的不斷進(jìn)步，它必將會(huì)為工程實(shí)踐提供準(zhǔn)確的理論依據(jù)。
參考文獻(xiàn)：
[1]江見鯨,陸新征,葉列平.混凝土結(jié)構(gòu)有限元分析[M].北京:清華大學(xué)出版社,2005.
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