桥梁裂缝分析

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1、AdvancedNonlinearand桥梁裂缝分析MIDASFEADetailAnalysis桥梁裂缝分析崔杰MIDASIT北京迈达斯技术有限公司2007.02北京迈达斯技术有限公司AdvancedNonlinearand桥梁裂缝分析MIDASFEADetailAnalysis内容Part1:裂缝分析理论Part2：检测裂缝分析案例1.钢筋混凝土模拟1.裂缝分析必要性2.混凝土受拉行为2.分析步骤3.裂缝模型3.建立模型4.定义材料非线性本构5.定义分析工况6.定义输出控制7.定义分析控制8.查看分析结果MI

2、DASIT2007.02北京迈达斯技术有限公司AdvancedNonlinearand桥梁裂缝分析MIDASFEADetailAnalysisPart1：裂缝分析理论MIDASIT2007.02AdvancedNonlinearand桥梁裂缝分析MIDASFEADetailAnalysis1.钢筋混凝土的模拟混凝土受拉行为(Tensilebehavior)混凝土受压行为(Compressivebehavior)混凝土剪切行为(Shearbehavior)MIDASIT2007.02北京迈达斯技术有限公司A

3、dvancedNonlinearand桥梁裂缝分析MIDASFEADetailAnalysis2.混凝土的受拉行为•混凝土产生的微观裂缝（micro-cracking）混凝土的受拉行为主要受微观裂缝（micro-cracks）形成的控制(EvansandMarathe1968;ReinhardMIDASITt1984;Rotsetal.1985)。2007.02北京迈达斯技术有限公司AdvancedNonlinearand桥梁裂缝分析MIDASFEADetailAnalysis2.混凝土的受拉行为•拉伸软化（T

4、ensionsoftening）拉应力到达一定受拉极限，附加变形发生在局部区域，该区域为断裂过程区（FractureProcessZone）。到达受拉极限后，断裂过程区应力减小伴随应变增大。应力为0时，宏观裂缝出现在断裂过程区。该现象叫做拉伸软化。MIDASIT2007.02AdvancedNonlinearand桥梁裂缝分析MIDASFEADetailAnalysis2.混凝土的受拉行为•剪力滞留（Shearretention）混凝土能够通过骨料间咬合作用与粗糙裂缝面呈垂直方向传递剪力。该特性叫做剪力滞留（S

5、hearretention）。固定裂缝就是可以考虑该剪力滞留特性的模型，并且曾被广泛地接受。但是，也有该模型在断裂过程中过大评价混凝土强度及刚度的观点。MIDASIT2007.02北京迈达斯技术有限公司AdvancedNonlinearand桥梁裂缝分析MIDASFEADetailAnalysis3.裂缝模拟模型离散模型(Discretemodel)弥散模型(Smearedmodel)MIDASIT2007.02北京迈达斯技术有限公司AdvancedNonlinearand桥梁裂缝分析MIDASFEADet

6、ailAnalysis3.裂缝模拟模型离散模型(Discretemodel)假定整个断裂过程区位于一个离散裂缝上（Hillerborgetat.1976）。位于该裂缝的断裂过程用应力-裂缝宽度关系模拟。MIDASIT2007.02北京迈达斯技术有限公司AdvancedNonlinearand桥梁裂缝分析MIDASFEADetailAnalysis3.裂缝模拟模型弥散模型(Smearedmodel)假定断裂过程区的非弹性变形分布于裂缝带宽度(Crackbandwidth)h中(BažantandOh1983,

7、Rotsetal.1985)。MIDASIT2007.02北京迈达斯技术有限公司AdvancedNonlinearand桥梁裂缝分析MIDASFEADetailAnalysis3.裂缝模拟模型MIDASIT2007.02北京迈达斯技术有限公司AdvancedNonlinearand桥梁裂缝分析MIDASFEADetailAnalysis3.裂缝模拟模型弥散模型(Smearedmodel)断裂能为材料的特性，定义为单位面积上产生一个裂缝需要的能量(Hillerborg1985)。-最小无应力(Stress-fr

8、ee)裂缝宽度假定裂缝带宽度（Crackbandwidth）h内具有相同的裂缝应变MIDASIT->离散裂缝模型的受拉软化曲线可以转换为可用于弥散裂缝的应力-应变曲线。2007.02-最小无应力(Stress-free)裂缝应变北京迈达斯技术有限公司AdvancedNonlinearand桥梁裂缝分析MIDASFEADetailAnalysis3.裂缝模拟模型CEB-FIP规范断裂能公