基于ABAQUS的考虑钢筋影响的混凝土收缩徐变分析

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随着经济的发展和技术的进步,现在的混凝土结构高度越来越高,体型越来越庞大,收缩徐变效应越来越明显。目前对于大型混凝土结构的收缩徐变分析,由于计算机内存及性能的限制,不能充分考虑配筋的影响。因此研究考虑钢筋影响的简化分析方法,减少收缩徐变分析的计算时间并提高分析的准确度具有重要的意义。本文对带钢筋和不带钢筋的模型进行对比分析,探讨了考虑钢筋影响的收缩徐变计算模拟方法。主要的研究工作如下:采用MATLAB拟合了徐变系数表,通过ABAQUS软件结合用户子程序对徐变系数表调用对一剪力墙收缩徐变实验进行了模拟,提取了剪力墙模型的竖向变形曲线与实验结果进行对比,验证了收缩徐变预测模型及计算方法的合理可行。建立了带钢筋和不带钢筋的柱、墙以及框架梁的模型进行对比分析,通过尺寸、强度、湿度、荷载和配筋率的变化来研究收缩徐变的变化规律,并定义了折减系数即考虑钢筋影响与不考虑钢筋影响时的变形比值来定量分析钢筋的约束作用。绘制了折减系数随参数变化的曲线,并对折减系数曲线进行了拟合,并进一步推导了折减系数的多参数拟合公式,发现折减系数的影响参数主要为强度、湿度及配筋率。采用对收缩徐变系数乘以折减系数及修正系数来模拟钢筋对混凝土的影响,并通过算例进行了验证。验证结果表明,采用此方法是可行的。其中柱的修正系数取为0.92,墙的修正系数取为0.97,框架梁的修正系数取为0.82时,模拟的结果与实际情况符合的较好。设计了15层的框架核心筒结构进行考虑钢筋影响的对比分析,所得结果可以给工程设计提供一定的参考。
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