钢筋混凝土梁受力分析

1、钢筋混凝土梁受力分析工程背景1）计算目的及意义目前，钢筋混凝土材料是应用最为广泛的建筑材料之一，而 梁在建筑结构中是最为常用的承重构件。因此，梁的受力分析对 结构设计、安全验算等都具有十分重要的意义。下文中，我将以钢筋混凝土课程实验的数据作为基本参考， 分析梁在受压承载时的受力、破坏情况。2）实验基本条件实验方法如下，取梁作简支梁结构，载荷及尺寸如图1-1。在 如图所示点加载，分析梁的承载力及破坏形式。图1-1梁取矩形截面梁，配有受拉主筋、受压钢筋及箍筋，配筋图如图150图1-2计算方法计算是将采用有限单元法，有限单元法是一种有效解决数学问题 的解题方法。其基础是变分原理和加权余量法，其基本求

2、解思想是把 计算域划分为有限个互不重叠的单元，在每个单元内，选择一些合适 的节点作为求解函数的插值点，将微分方程中的变量改写成由各变量 或其导数的节点值与所选用的插值函数组成的线性表达式，借助于 变分原理或加权余量法，将微分方程离散求解。本次计算中将通过弹塑性模型来计算滑体的位移和应力场，弹性 计算时的基本假定是：1）假定物体是连续的，就是假定整个物体的体积都被组成这个物体的介质所填满，不留下任何空隙。2）假定物体是均匀的，就是整个物体是由同一材料组成的3）假定物体是各向同性的，就是物体内一点的弹性在所有各个方 向都相同。计算模型模型的建立与网格划分ANSYS由于对称性，只需建立二分之一模型即

3、可。模型选用SOLID65 单元建立混凝土模型，PIPE20单元模拟钢筋模型，并用PLANE42 单元模拟拉伸实体。建立的模型如下图3-1，网格采用长方体形式 划分。1E1EJ4EN1SMAI NUM21 201318:13:12喙 痔渗.*.?.;.:-.-膀 .,3.亳.土 鹭.f搽.、顷成m： . rr- .顼.怂93.- A,:.; :.,.,;:.、 .,.:.壬.:-*.、：.、 . :!: _gmcc.:. .k .- .:fs il.E, m 立 X.二m 里法* 及空.M. *:%$;:二.：.y 5 邑 H、村；专 si &-SB %.:.9. w .c.:M-C7. .:

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5、量E=2e5MPa，泊松比v=0.3，屈服应力 %2=350MPa，受拉钢筋以及箍筋E=2e5MPa，泊松比v=0.25，屈 服应力 j2=200MPa。J 匕外部荷载P=-5mm。计算结果变形图如下图4-1。ANSYSNDiaL SOLUTIONSUB =19S1E =3a157i3=-5.?aBE=-3-aQlS=-.26：16&B=-7.IDEE=-C.36&F=-l.H=1.104图4-15.结论1）实验结论钢筋混凝土梁在承载初始阶段跨中下方便开始出现微裂缝， 拉力转由钢筋承载。如实验所用的适筋梁，受压破坏的形态主要 为斜拉破坏，即受拉钢筋达到屈服强度而破坏。2）实验分析ANSYS软件将有限元分析、计算机图形学和优化技术相结合， 具备较为完善的分析功能。ANSYS在建立模型时，操作较为繁琐，如果能更加深入的学习APDL语言的话工作效率会有很大提升。3）总结AN