00_混凝土结构非线性分析.ppt
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1、钢筋混凝土结构的非线性有限元分析,课程的目的、要求 对硕士研究生的要求: 工作之路:学会12个软件,做论文,找工作 学术之路:学会看文献,发现问题,解决问题 成绩考核 参考书目:杆件非线性有限元类书籍、文章 Sap2000、Ansys、Adina手册 联系方式: 田玉基 51687250(O),目录,梁柱线刚度矩阵 集中塑性铰 并联模型 串连模型 静力弹塑性分析 纤维单元 恢复力模型 动力分析,钢筋混凝土结构非线性有限元分析课程作业 1、 三维钢筋混凝土框架结构的静力弹塑性分析。(利用SAP2000完成) 2、 三维钢结构非线性动力分析。(利用ANSYS完成) 3、 其他结构的非线性动力或静力
2、分析 要求:任选一题。自己选定结构方案。本课程打成绩的依据是完成作业的质量。 作业质量指标: 1、计算理论的阐述; 30分 2、模型的复杂程度; 20分 3、输入参数; 5分 4、计算结果; 10分 5、计算结果的分析解释; 30分 6、结论 5分 如果不能完成上述作业,必须撰写一篇与本课程有关的论文,应以理论阐述为主。但是,课程成绩只能是最低分数。 完成时间:本学期期最后一周的周一。 SAP2000 and ANSYS下载位置: hit hit 21,动力方程 非线性包含:材料非线性、几何非线性 构件的非线性性能 结构的非线性性能 混凝土结构的非线性分析方法,钢筋混凝土结构的非线性有限元分
3、析,第一章 线性梁柱单元刚度矩阵,第一章 线性梁柱单元刚度矩阵,第一章 线性梁柱单元刚度矩阵,第一章 线性梁柱单元刚度矩阵,1.1 单元内的位移描述,有限元的基本思想是利用外力在位移上作的功与内力在变形上作的功相等这一恒等方程来求解基本未知量杆端位移。为了得到内力在变形上作的功,需将单元内部任一点的内力、,虚功原理,位移模式,1.1 单元内的位移描述,1.1 单元内的位移描述,练习:三节点单元的形函数构造。,形函数?,1.2 单元的应变-位移关系:几何方程,1.2 单元的应变-位移关系:几何方程,1.2 单元的应变-位移关系:几何方程,1.2 单元的应变-位移关系:几何方程,1.2 单元的应变
4、-位移关系:几何方程,几何矩阵,1.3 物理方程,1.4 单元平衡方程及刚度矩阵,1.4 单元平衡方程及刚度矩阵,1.4 单元平衡方程及刚度矩阵,1.5自由度释放后的单元刚度矩阵,1.5自由度释放后的单元刚度矩阵,1.5自由度释放后的单元刚度矩阵,Question : i端固支,j端滑动固支。 推导单元刚度矩阵。,1.6附加约束条件的单元刚度矩阵,1.6附加约束条件的单元刚度矩阵,1.7 含刚臂的单元刚度矩阵,1.7 含刚臂的单元刚度矩阵,1.7 含刚臂的单元刚度矩阵,第一章 线性梁柱单元刚度矩阵,单元内的位移描述 形函数 几何方程 物理方程 自由度释放 含刚臂的单元,第二章 理想弹塑性梁单元
5、的刚度矩阵 2.1 弯矩-曲率关系,假定:拉压与弯曲是相互独立的,2.1 弯矩-曲率关系,2.1 弯矩-曲率关系,2.1 弯矩-曲率关系,2.1 弯矩-曲率关系,2.1 弯矩-曲率关系,平截面假定还成立吗?,2.1 弯矩-曲率关系,简化模型,2.1 弯矩-曲率关系,Question 234段是直线吗? 推导一下吧。,Solution,2.2弹塑性弯矩-曲率模型的单元刚度矩阵,2.2弹塑性弯矩-曲率模型的单元刚度矩阵,2.2弹塑性弯矩-曲率模型的单元刚度矩阵,2.2弹塑性弯矩-曲率模型的单元刚度矩阵,2.2弹塑性弯矩-曲率模型的单元刚度矩阵,第三章 双线型弹塑性梁单元的刚度矩阵(并联模型) 3.
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