基于组合-分层壳元理论薄壁预应力混凝土结构的力学响应

• 作者: 卢玫珺 张剑 艾军 马莹
• 来源期刊: 特种结构
• 关键词: 薄壁混凝土结构 预应力 组合-分层壳元 位移协调条件 虚功原理 刚度矩阵
• 年，卷（期）: 2013,（1）
• 所属期刊栏目: 建(构)筑物
• 页码范围: 61-65
• 页数: 5页
• 语种: 中文

摘要

基于组合-分层壳单元,建立薄壁预应力混凝土结构的计算模型,并对其力学行为进行分析.首先引入壳元理论,对薄壁结构进行壳元离散.并对壳元中的混凝土应用分层理论描述,对壳元中的钢筋单元采用大变形杆单元模拟.根据钢筋和混凝土在壳元内的位移协调条件,推导了整体转换矩阵后,将两者组合成一个单元,同时基于虚功原理推导了钢筋对组合壳元整体刚度矩阵的贡献.算例分析表明,本文方法的计算结果与已有的试验结果吻合良好,本文研究的组合壳元模型能适应钢筋的任意布置方式,能较全面地反映混凝土内钢筋的力学效应,数值计算稳定性良好,弥补了商用有限元软件非线性计算稳定性较差这一缺点.组合-分层壳元法为薄壁预应力混凝土结构提供了一种有效的分析方法.