混凝土结构的计算机仿真

1 绪论 1

1.1　结构仿真的应用与意义 1

目录 1

1.2　结构仿真技术的发展概况 2

1.3　结构仿真的基本任务 3

1.4　实现仿真的基本方法 3

1.5　本书的主要内容 5

参考文献 5

2　钢筋混凝土梁柱单调受荷试验的计算机仿真 6

2.2　钢筋和混凝土的应力-应变关系 7

2.1　钢筋混凝土梁单调受荷时的破坏特征及仿真分析时的基本假定 7

2.3　梁柱截面弯矩-曲率关系的计算机仿真 14

2.4　荷载-位移关系的计算机仿真 26

2.5　破坏过程的计算机仿真 30

2.6　计算机仿真系统实例 32

参考文献 37

3　钢筋混凝土双向板均匀受荷试验的计算机仿真 39

3.1　均匀受荷双向板的破坏特征及计算分析中存在的问题 39

3.2　仿真分析的基本假定 40

3.3　弯矩-曲率关系 40

3.4　荷载-位移关系的仿真分析 44

3.5　实例验证 47

参考文献 48

4　预应力混凝土梁受弯试验的计算机仿真 49

4.1　仿真分析的基本假定 49

4.2　混凝土和预应力筋的应力-应变关系 49

4.3　有粘结预应力混凝土梁受弯试验的计算机仿真 51

4.4　后张无粘结预应力混凝土梁受弯试验的计算机仿真 55

4.5　实例验证 57

参考文献 59

5.1　墙体试验时的破坏特征及仿真分析时的基本假定 61

5　混凝土结构墙体试验的计算机仿真 61

5.2　墙体开裂前荷载-位移关系的模拟分析 62

5.3　墙体开裂后钢筋混凝土单元的平衡和相容关系 63

5.4　墙体开裂后混凝土斜向受压时的应力-应变关系 65

5.5　混凝土受拉时的应力-应变关系 69

5.6　钢筋的应力-应变关系 70

5.7　墙体开裂后荷载-变形关系的计算机仿真 72

5.8　实例验证 74

参考文献 74

6.2　仿真分析的基本假定 76

6　钢筋混凝土纯扭构件试验的计算机仿真 76

6.1　纯扭构件试验时的破坏特征 76

6.3　混凝土开裂前扭矩-扭转角关系 77

6.4　混凝土开裂后扭矩-扭转角关系 79

6.5　受扭构件扭矩-扭转角关系计算机仿真分析步骤 87

参考文献 89

7　钢筋混凝土杆系结构水平单调加载试验的计算机仿真 90

7.1　钢筋混凝土杆系结构的非线性静力分析 91

7.2　等截面直杆单元的刚度矩阵 92

7.3　带刚域杆单元的刚度矩阵 95

7.4　塑性铰区段截面抗弯刚度 96

7.5　单元几何刚度矩阵 97

7.6　杆系结构破坏准则 98

7.7　框架结构的机构识别算法 98

7.8　结构荷载-位移关系的计算机仿真 101

7.9　破坏过程的计算机仿真 103

7.10　仿真系统实例 104

参考文献 105

8　钢筋混凝土结构模拟地震试验的计算机仿真 107

8.1　结构的计算简图 107

8.2　动力平衡方程的建立和求解 108

8.3　动力分析时的单元模型 114

8.4　动力分析时的恢复力模型 117

8.5　结构地震反应的计算机数值模拟分析 125

8.6　结构破坏过程的计算机仿真 131

8.7　仿真系统实例 133

参考文献 137

9　钢筋混凝土框架结构倒塌反应的计算机仿真 139

9.1　适合于结构倒塌分析的离散单元模型 139

9.2　基于离散单元法的结构倒塌反应分析 145

9.3　计算机仿真软件的开发 150

9.4　工程实例的验证 153

9.5　考虑单元间碰撞作用对仿真效果的影响 154

参考文献 155

10　结构计算机仿真的图形技术 157

10.1　数值仿真的可视化技术 157

10.2　计算机动画 163

10.3　图形仿真技术 166

10.4　钢筋混凝土杆件裂缝的图形仿真方法 170

参考文献 180