钢筋混凝土正截面应力配筋法的研究分析

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由于研制一个合理的分析方法甚为复杂,现行的结构设计方法在很多方面仍然沿用根据大量的实验数据成果,从经验上逼近实际的方法。但随着有限元技术的不断发展,传统的设计计算方法也应有所改进,因此,本文提出了正截面应力配筋法,使构件的配筋计算更好的与有限元方法相结合,且使计算更方便。正截面应力配筋主要探讨钢筋混凝土结构体系用有限元软件计算出弹性应力分布后,按照弹性应力图形进行配筋的公式和方法。本文从多角度阐述了内力配筋法在计算中存在的问题,甚至在一些情况下不能准确地计算出内力而失效,针对这些问题提出了应力配筋法,并分析了其在配筋计算中的优越性,解决了内力配筋法中截面选取等问题。 本文采用正截面应力配筋法,主要研究构件的正截面承载力。按照截面的复杂程度和应变分布的情况,采用两种方法对正应力配筋法的计算公式进行了推导。对应变满足平截面假定的小体积混凝土构件,分析各种受力构件的弹性正应力分布与实际非线性正应力分布的误差,选取合适、简化的混凝土本构模型,对混凝土的塑性变形后产生的正截面非线性应力分布做出模拟,通过力学的方法求出弹性应力分布与实际非线性应力分布的误差,再对正截面应力配筋法做出合理的调整,推导出一套正截面应力配筋法的理论公式。对应变不满足平截面假定或截面和应力分布不规则的构件,引入水工结构中主拉应力配筋法,分析它存在的问题,并对其作适当的修正,有效的应用到建筑结构中。 本文采用ANSYS参数化设计语言APDI编写宏命令文件,计算出控制截面上的拉(压)应力的合力,再导入到FORTRAN语言编写的程序中,计算各控制截面的配筋量。最后使用通用的有限元软件ANSYS9.0,选用SOLID65单元,按实际情况对整浇钢筋混凝土楼盖建立实体有限元模型,分析其弹性应力分布特征,把求出的合理的正截面应力配筋法运用到整浇楼盖中,对其进行配筋。
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