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如何分析钢筋混凝土梁的曲率-弯矩关系

时间:2023-06-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:将试验、理论和有限元方法得到的曲率-弯矩关系进行对比,如图22.13所示。当曲率小于1 m-1时,试验值均与理论和有限元计算结果非常接近;在达到极限弯矩以前,理论与有限元弯矩-曲率曲线基本是重合的,之后两者之间的差距逐渐变大。由试验、理论和有限元结果的对比可证明,在极值屈曲前纤维的作用可以忽略不计;理论与有限元的结果也可以较好地吻合,验证了本章非线性屈曲理论分析的正确性。

如何分析钢筋混凝土梁的曲率-弯矩关系

将试验、理论和有限元方法得到的曲率-弯矩关系进行对比,如图22.13所示。由图可知,在弯矩-曲率上升段,三者均能较好地吻合,试验结果因受到加载速率、不对称等因素影响,曲线有小幅波动。当曲率小于1 m-1时,试验值均与理论和有限元计算结果非常接近;在达到极限弯矩以前,理论与有限元弯矩-曲率曲线基本是重合的,之后两者之间的差距逐渐变大。椭圆度-曲率关系的变化也类似,曲率在2 m-1之前时,两者差距较小,之后差距越来越大。理论与有限元结果的差别主要是由以下原因造成的:

图22.13 三种方法曲率弯矩曲线对比

理论计算中,基于非线性环理论将三维问题简化为二维平面问题,同时仅考虑三个应力分量(σx、σθ、τθr),忽略了径向等其他应力的影响,这是造成理论与有限元计算结果差别的主要原因。(www.xing528.com)

此外,在理论中近似地认为环向与径向的剪切应变为一阶线性的,这种假定对于壁厚较小的情况是十分精确的,但当壁厚较大时,环向与径向的剪切应变沿壁厚并非一阶线性分布的,这种线性的假定会造成理论与有限元的误差。

由试验、理论和有限元结果的对比可证明,在极值屈曲前纤维的作用可以忽略不计;理论与有限元的结果也可以较好地吻合,验证了本章非线性屈曲理论分析的正确性。

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