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由于混凝土的抗拉性能较差,钢筋混凝土结构或构件通常是带裂缝工作的。裂缝宽度、裂缝高度是评价结构安全性能的重要指标,为了得到裂缝的这些具体信息以及裂缝开展前后对结构受力性能的影响,对钢筋混凝土结构进行有限元模拟时考虑裂缝开展是非常必要的。本文将虚拟裂缝理论与分离裂缝模型相融合,并通过界面单元提出了一种基于虚拟裂缝理论的分离裂缝模型。裂缝界面单元是由一列未耦合的弹簧组成,这些弹簧表征着裂缝界面单元之间的粘结力,考虑混凝土开裂后的软化特性,弹簧的刚度随混凝土单元的受力而调整。通过编写程序、文件的读入与写出实现有限元分析,并利用后处理得到分析结果。本文所做的工作及得出的结论有如下几个方面:1.采用基于虚拟裂缝理论的分离裂缝模型对钢筋混凝土梁进行裂缝开展分析,并将带裂缝钢筋混凝土梁模型的计算结果与无裂缝钢筋混凝土梁进行对比。结果表明,裂缝开展后纯弯段拉应力得到了有效地释放,最大拉应力向两边转移;裂缝附近钢筋应力增幅较大;裂缝开展后,钢筋混凝土梁的受压区高度减小,受压区的平均压应力增大。2.根据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)和EN1992-1-1分别计算钢筋混凝土梁在正常使用状态下的裂缝宽度和挠度,并与有限元模型计算结果进行对比。计算结果表明,两种规范计算的裂缝宽度差异较大,而后者计算的挠度略小于前者;随着荷载的增加,与规范计算结果相比,有限元分析所得的裂缝宽度、挠度,前期发展较慢,后期发展较快,但整体上与EN1992-1-1计算结果相符;基于虚拟裂缝理论的分离裂缝模型具有较强的可靠性。3.将基于虚拟裂缝理论的分离裂缝模型应用于大型LNG储罐的带裂缝状态下的受力性能分析。首先对大型LNG储罐进行了正常使用状态下的12种工况进行了受力分析,根据最不利工况以及裂缝出现最不利位置,对LNG储罐进行考虑裂缝开展的受力性能分析。分析结果表明,在正常使用极限状态下,储罐裂缝宽度、受压区高度、受压区平均压应力均满足规范EN14620-1的相关要求,可以满足其正常使用及液密性要求。