1、鋼筋混凝土構(gòu)造的非線性有限元分析v課程的目的、要求v 對碩士研討生的要求：v 任務(wù)之路：學(xué)會12個軟件，做論文，找任務(wù)v 學(xué)術(shù)之路：學(xué)會看文獻，發(fā)現(xiàn)問題，處理問題v成果考核v參考書目：桿件非線性有限元類書籍、文章v Sap2000、Ansys、Adina手冊v v聯(lián)絡(luò)方式： 田玉基 51687250Ov 目錄 梁柱線剛度矩陣 集中塑性鉸 并聯(lián)模型 串連模型 靜力彈塑性分析 纖維單元 恢復(fù)力模型 動力分析課程作業(yè) 1、 三維鋼筋混凝土框架構(gòu)造的靜力彈塑性分析。利用SAP2000完成2、 三維鋼構(gòu)造非線性動力分析。利用ANSYS完成3、 其他構(gòu)造的非線性動力或靜力分析 要求：任選一題。本人選定構(gòu)造

2、方案。本課程打成果的根據(jù)是完成作業(yè)的質(zhì)量。作業(yè)質(zhì)量目的：1、計算實際的論述； 30分2、模型的復(fù)雜程度； 20分3、輸入?yún)?shù)； 5分4、計算結(jié)果； 10分5、計算結(jié)果的分析解釋； 30分6、結(jié)論 5分 假設(shè)不能完成上述作業(yè)，必需撰寫一篇與本課程有關(guān)的論文，應(yīng)以實際論述為主。但是，課程成果只能是最低分數(shù)。 完成時間：本學(xué)期期最后一周的周一。 SAP2000 and ANSYS下載位置： hit hit 21v動力方程v非線性包含：資料非線性、幾何非線性v構(gòu)件的非線性性能v構(gòu)造的非線性性能v混凝土構(gòu)造的非線性分析方法鋼筋混凝土構(gòu)造的非線性有限元分析第一章 線性梁柱單元剛度矩

3、陣第一章 線性梁柱單元剛度矩陣第一章 線性梁柱單元剛度矩陣第一章 線性梁柱單元剛度矩陣1.1 單元內(nèi)的位移描畫單元內(nèi)的位移描畫 有限元的根本思想是利用外力在位移上作的功與內(nèi)力在變形上作的功相等這一恒等方程來求解根本未知量桿端位移。為了得到內(nèi)力在變形上作的功，需將單元內(nèi)部任一點的內(nèi)力、虛功原理位移方式1.1 單元內(nèi)的位移描畫單元內(nèi)的位移描畫 1.1 單元內(nèi)的位移描畫單元內(nèi)的位移描畫 練習(xí)：三節(jié)點單元的形函數(shù)構(gòu)造。ijk20122345345678uaa xa xvaa xa xa xa xa x形函數(shù)？1.2 單元的應(yīng)變-位移關(guān)系：幾何方程 1.2 單元的應(yīng)變-位移關(guān)系：幾何方程 1.2 單元的

4、應(yīng)變-位移關(guān)系：幾何方程 1.2 單元的應(yīng)變-位移關(guān)系：幾何方程 1.2 單元的應(yīng)變-位移關(guān)系：幾何方程 幾何矩陣1.3 物理方程 1.4 單元平衡方程及剛度矩陣1.4 單元平衡方程及剛度矩陣1.4 單元平衡方程及剛度矩陣1.5自在度釋放后的單元剛度矩陣1.5自在度釋放后的單元剛度矩陣1.5自在度釋放后的單元剛度矩陣Question ：i端固支，j端滑動固支。 推導(dǎo)單元剛度矩陣。1.6附加約束條件的單元剛度矩陣1.6附加約束條件的單元剛度矩陣1.7 含剛臂的單元剛度矩陣1.7 含剛臂的單元剛度矩陣1.7 含剛臂的單元剛度矩陣第一章 線性梁柱單元剛度矩陣單元內(nèi)的位移描畫形函數(shù)幾何方程物理方程自在

5、度釋放含剛臂的單元第二章 理想彈塑性梁單元的剛度矩陣2.1 彎矩-曲率關(guān)系 假定：拉壓與彎曲是相互獨立的2.1 彎矩-曲率關(guān)系 彎矩應(yīng)力應(yīng)變曲率2.1 彎矩-曲率關(guān)系 2.1 彎矩-曲率關(guān)系 2.1 彎矩-曲率關(guān)系 NoImage2.1 彎矩-曲率關(guān)系 平截面假定還成立嗎？2.1 彎矩-曲率關(guān)系 簡化模型2.1 彎矩-曲率關(guān)系 Question 234段是直線嗎？推導(dǎo)一下吧。yy11*22222322yyyydyddMbybyydy yySolution 2.2彈塑性彎矩-曲率模型的單元剛度矩陣 2.2彈塑性彎矩-曲率模型的單元剛度矩陣 靜力非線性分析：1、荷載增量2、每個增量步內(nèi)，線性關(guān)系荷

6、載位移2.2彈塑性彎矩-曲率模型的單元剛度矩陣 2.2彈塑性彎矩-曲率模型的單元剛度矩陣 2.2彈塑性彎矩-曲率模型的單元剛度矩陣 2.2彈塑性彎矩-曲率模型的單元剛度矩陣 第三章 雙線型彈塑性梁單元的剛度矩陣并聯(lián)模型 3.1 彎矩-曲率關(guān)系 pp3.1 彎矩-曲率關(guān)系 y平截面假定y 平截面假定不適用啦！3.1 彎矩-曲率關(guān)系 ?p 3.1 彎矩-曲率關(guān)系 規(guī)定極限應(yīng)變?p 3.1 彎矩-曲率關(guān)系 3.1 彎矩-曲率關(guān)系 3.1 彎矩-曲率關(guān)系 3.2 單元剛度矩陣(并聯(lián)模型) 分解3.2 單元剛度矩陣(并聯(lián)模型) 3.2 單元剛度矩陣(并聯(lián)模型) 彈性部分3.2 單元剛度矩陣(并聯(lián)模型)

7、。 。 Mpi Vpi i j 線 性 組 件 彈 塑 性 組 件 Mqi Vqi i i j j i j Vqj Mqj 桿端轉(zhuǎn)角增量分解變形協(xié)調(diào)3.2 單元剛度矩陣(并聯(lián)模型) 桿端力增量分解桿端剪切變形呢？彈塑性部分彎矩鉸3.2 單元剛度矩陣(并聯(lián)模型) 3.2 單元剛度矩陣(并聯(lián)模型) 彈塑性部分3.2 單元剛度矩陣(并聯(lián)模型) 3.2 單元剛度矩陣(并聯(lián)模型) 3.2 單元剛度矩陣(并聯(lián)模型) 3.2 單元剛度矩陣(并聯(lián)模型) 3.2 單元剛度矩陣(并聯(lián)模型) 3.2 單元剛度矩陣(并聯(lián)模型) 3.2 單元剛度矩陣(并聯(lián)模型) 3.2 單元剛度矩陣(并聯(lián)模型) 3.2 單元剛度矩陣(

8、并聯(lián)模型) 雙線形模型的退化3.2 單元剛度矩陣(并聯(lián)模型) 預(yù)備知識：彎矩曲率圖面積定理 第一彎矩圖面積定理 預(yù)備知識：彎矩曲率圖面積定理 預(yù)備知識：彎矩曲率圖面積定理 預(yù)備知識：彎矩曲率圖面積定理 第二彎矩圖面積定理 預(yù)備知識：彎矩曲率圖面積定理 第二彎矩圖面積定理 預(yù)備知識：彎矩曲率圖面積定理 第四章 雙線型彈塑性梁單元剛度矩陣(串聯(lián)模型) 第四章 雙線型彈塑性梁單元剛度矩陣(串聯(lián)模型) 反彎點的位置第四章 雙線型彈塑性梁單元剛度矩陣(串聯(lián)模型) 4.2 非線性柔度矩陣的普通方式 4.1懸臂梁的非線性彎矩-變形關(guān)系 4.1懸臂梁的非線性彎矩-變形關(guān)系 MIE1EIEIMP/IEMMP1/

9、 )(IEMMEIMPP1PMPPPEIMLMMP)/1( LMMP/)/(面積2：非線性部分面積1：線性部分4.1懸臂梁的非線性彎矩-變形關(guān)系 4.2 非線性柔度矩陣的普通方式 LL4.2 非線性柔度矩陣的普通方式 (4.19)(4.21)4.3 非線性剛度矩陣的適用方式 固定反彎點 4.3 非線性剛度矩陣的適用方式 4.4 僅含彎曲位移的單元剛度矩陣 4.5 不計軸向變形的梁柱單元雙線型彈塑性剛度矩陣 4.5 不計軸向變形的梁柱單元雙線型彈塑性剛度矩陣 4.5 不計軸向變形的梁柱單元雙線型彈塑性剛度矩陣 4.5 不計軸向變形的梁柱單元雙線型彈塑性剛度矩陣 4.5 不計軸向變形的梁柱單元雙線

10、型彈塑性剛度矩陣 4.5 不計軸向變形的梁柱單元雙線型彈塑性剛度矩陣 4.5 不計軸向變形的梁柱單元雙線型彈塑性剛度矩陣 4.5 不計軸向變形的梁柱單元雙線型彈塑性剛度矩陣 4.5 不計軸向變形的梁柱單元雙線型彈塑性剛度矩陣 4.5 不計軸向變形的梁柱單元雙線型彈塑性剛度矩陣 4.6 討論 4.6 討論 4.6 討論 4.6 討論 4.6 討論 4.6 討論 第六章 三線型彈塑性梁單元剛度矩陣M第七章鋼筋混凝土構(gòu)件彎矩-曲率關(guān)系確實定 應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系 平截面假定 彎矩：開裂彎矩、屈服彎矩、極限彎矩 曲率：開裂曲率、屈服曲率、極限曲率塑性鉸的滯回模型塑性鉸的滯回模型低周反復(fù)荷載或動力荷載作用下實驗構(gòu)件計算模擬的幾個問題：1、滯回曲線的特征點2、數(shù)值積分方法3、拐點處置方法4、程序設(shè)計方法PUSHOVER方法靜力彈塑性分析方法 反響譜，設(shè)計反響譜 振型分解反響譜設(shè)計方法 文章下