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摘要
针对现有连续数值方法难以准确描述裂缝特征以及非连续数值方法不能反映结构刚度的问题,给出了一种基于刚体弹簧模型分析钢筋混凝土结构破坏过程的数值方法。采用刚体弹簧模型模拟混凝土,并基于Voronoi图生成其随机网格;采用杆单元模拟钢筋,并通过设置在单元节点上的黏结滑移单元与混凝土连接;通过单轴应力-应变曲线定义混凝土界面弹簧刚度,并采用Mohr-Coulomb强度准则判断混凝土的剪切破坏行为;基于FORTRAN语言编制了相应的计算程序,并将其应用于典型Z形构件和钢筋混凝土简支梁的破坏过程模拟。数值计算结果与试验结果的对比分析表明:所给方法能够较为准确地模拟结构的开裂行为,能够反映裂缝的位置、形态等特征,对于结构极限承载力和开裂后刚度的预测与试验结果基本吻合,是模拟钢筋混凝土结构破坏过程的一种可行且有效的方法。
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单位深部岩土力学与地下工程国家重点实验室; 湖南科技大学; 土木工程学院; 中国矿业大学（北京）
