周恒芳

【摘要】本文采用ANSYS有限元分析程序，对一个集中荷载作用下钢筋混凝土板进行了非线性分析。

【关键词】集中荷载；钢筋混凝土；板非线性

0引言；构件信息：一矩形截面钢筋混凝土板在中心点处受集中荷载50KN作用，截面为1000mm x1000mmx100mm。

钢筋为双线性随动强化材料，弹性模量为2×105MPa，泊松比为0.25，屈服应力σ0.2=360MPa，硬化斜率为2000，配筋率为0.01，沿长度方向和宽度方向放置钢筋。

混凝土弹性模量为2.4×104MPa，泊松比为0.2，单轴抗拉强度ft=3.1125，混凝土的张开裂缝的剪切传递系数为0.35，闭合裂缝的剪切传递系数为1.0，关闭压碎开关。

建模时假设：不考虑混凝土的压碎，为了使计算顺利收敛，在支座处增加刚性垫片，尺寸为100mm x100mmx50mm。

1材料本构关系

1.1.钢筋本构模型

本文钢筋的本构模型仍选用理想弹塑性模型（图1）。

式中： 、 ——钢筋屈服应变和极限应变，

—钢筋的弹性模量； -钢筋屈服强度标准值。

图1 钢筋本构模型

1.2混凝土本构模型及其破坏准则

现有的本构关系都是基于不同的理论假设，如非线性弹性理论、弹塑性理论、内时理论、粘弹性理论等等，其中，以非线性弹性理论和弹塑性理论在有限元分析中使用较多。非线性弹性理论本构关系模型在单调递增荷载作用下可反映混凝土的主要特征，与试验结果符合良好，但它不能很好的反映混凝土在非比例单调加载及卸载时的性能。混凝土弹塑性本构关系模型，特别是弹塑性硬化断裂模型一般能反映混凝土受拉脆性破坏、受压延性破坏、体积膨胀及加载途径等特征，但不能反映混凝土软化段的特征[1]。……