压弯扭作用下钢筋混凝土构件全过程分析

admin · 发表于 2024-1-30 11:30:15

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雅宝题库解析：
过去在建筑结构中，扭转作用的影响属于次要因素，往往忽略或者采用保守的计算和构造措施来处理。随着高强材料的发展，各种结构中广泛采用钢筋混凝土薄壁构件，结构跨度也不断扩大，使得扭转作用成为了不可忽略的重要因素。构件单独受扭的情况并不多，轴力、弯矩、剪力及扭矩往往共同作用。钢筋混凝土构件在复合力作用下，处于空间应力状态，题目较复杂。迄今为止对其研究多集中于试验研究和对极限强度的计算研究。主要形成了两大理论：斜弯理论和空间桁架理论。然而，对于钢筋混凝土抗扭的全过程非线性分析鲜有人研究。压弯剪扭复合作用下钢筋混凝土构件处于空间应力状态，由于混凝土拉压强度差异大，导致构件的力学分析非常复杂。本文在已有钢筋混凝土压弯构件截面非线性分析理论的基础上引入扭矩和剪力作用，忽略翘曲产生的正应力，在平截面假定依旧成立的前提下，基于截面应变场的几何形态平面完成截面应力、应变分析，得到变形协调方程。再结合本构方程和由虚功原理得到的平衡方程，推导出压弯剪扭复合作用下钢筋混凝土构件的截面刚度矩阵和单元刚度矩阵。选择高斯积分法实现梁柱单元的截面刚度和单元刚度的积分计算。采用非线性有限元全过程分析描绘出压弯剪扭作用下钢筋混凝土构件的荷载和位移发展过程，为复杂应力状态下的构件分析提供了理论基础。编制程序对已有试验数据进行全过程模拟，得到了构件的极限抗扭承载力和扭矩-扭转角全过程曲线。完成了4个单向偏心受压，8个双向偏心受压构件的抗扭极限强度试验结果与计算结果的对比，以及3个压弯剪扭复合荷载作用下构件的全过程试验曲线与计算曲线的对比，计算结果与试验结果吻合良好。

压弯扭作用下钢筋混凝土构件全过程分析

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