针对水闸安全鉴定中结构安全评价的核心问题,板构件极限承载力的计算,设计了实验模型并开展了相关实验。 采用钢筋混凝土非线性有限元分析理论 ,建立 了考虑混凝土材料非 线性 、钢筋 与混凝土 黏结 滑移关 系、结构状态非 线 性的分离式有限元模型。针对混凝土、钢筋本构关系和钢筋与混凝土的黏结滑移关系,根据试验进行取值,并针对求 解控制中的关键参数结合工程实际进行了试算,得到了实用的参数取值。基于通用有限元程序 ANsYs12.0平台,开 展了仿真模拟计算 ,并将计算结果与试验结果从裂缝分布、极 限承载力、挠度 3方面进行 了对 比,证明了分析的正确性 。 关键词 :水闸安全鉴定;偏心受压;钢筋混凝土板;破坏全过程;非线性分析 中图分 类号 :TV314;TU375 文献标识码 :A 文章编号 :1672—1683(2010)05—0144—05 TheNonlinearAnalysisforCompressiveFailureofReinforced ConcreteSlab underEccentricCompressiveLoad PIA0 Zhe-hao ,SONG Li一,SONG W an-zengw,QIAO Rui—she2,。 (1.WaterResourcesDevelopmentandManagementMasterStationoftheMinistryofWaterResources,BeOing100038,China~ 2.Yellow RiverInstituteofHydraulicResearch,ZhengzhOU450003,China; 3.ResearchCenteronLeveeSafety& DisasterPreventionMinistryofWaterResources,Zhengzhou450003,China) Abstract:Accordingtocoreissuesofsafetyevaluationinsluicestructure,itdesignedanexperimentalmodelandcarriedoutsomeexperimentsto studythecalculationofultimatebearingcapacityofslabs.Intheresearch,nonlinearfiniteelementanalysistheoryofreinforcedconcretewasa— dopted,andaseparatedfiniteelementmodelofreinforeedconcretewasbuilt,consideringmaterialnonlinearityofconcrete,bond—sliprelationship betweensteelbarsandconcrete,thestatenonlinearofstructure.Aimingattherespectivestrain-stressrelationshipandbond-sliprelationshipbe— tweenconcreteandsteelbar,thepaperresearchedthekeyparameterscombinedwithpracticalengineeringandexperiment,andobtainedpractical parameters.BasedonANSYS12.0platform ofgeneralfiniteelementprogram ,asimulationcalculationwasdeveloped.Moreover,thecalculation resultsshowsthattheanalysisiscorrectcomparedwithexperimentresultsfrom threeaspects,includingfracturedistribution,ultimatebearing capacity and deflection. Keywords:thesafetyappraisalofsluice;eccentriccompression;reinforcedconcreteslab;thewholeprocessoffailure;nonlinearanalysis 水 闸在使用过程 中,由于受 到荷载 ,在恶劣环境 和不合理 运用方式等 因素 的作用下 ,产生裂缝 、碳化 、钢筋锈蚀 、表 面冲 刷 、混凝土强度改变等方 面的不利缺 陷,当缺陷达到一定程度 后会大大降低水闸安全性,对水闸功能的发挥产生重要影响。 基于此 ,水利部在《水闸技术管理规程》《水闸安全鉴定规定》 《水 闸安全鉴定管理办法 》等技术标 准和法 规中 明确 规定 ,应 定期开展水 闸安全鉴 定 ,对水闸 的安 全进行评 价。但 目前 我 国水 闸安全鉴定在水 闸结 构安全 评价环 节 ,对水 闸缺陷 的考 虑不够全面 ,因此,以水闸主要构件为主研究能够全面反映构 件受荷过程性能 的计算 分析方法 ,成为 目前水 闸安全鉴定 中 的重要 问题之一 。 水 闸结构体 系从组成上介于杆系结构和大体积混凝土建 筑物之 间,主要构件形式为 承受沿板法 线和切线 方 向荷 载的 板 ,构件截面一般以承受轴压和弯曲为主,与偏心受压状态相 似。在 2O世纪 50年代至 7o年代建设的水闸中,材料多为钢 筋混凝 土,混凝土强度等级在 C15~C35间 ,主要受力钢 筋一 般 为 I级光圆钢 。 然而钢筋混凝土构件 由于具有混凝土材料的非线性、钢
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