基于ANSYS的钢筋混凝土简支梁极限承载力分析

基于ANSYS的钢筋混凝土简支梁极限承载力分析
基于ANSYS的钢筋混凝土简支梁极限承载力分析

钢筋混凝土T型简支梁设计

《混凝土结构》 课程设计任务书及说明书 课题名称:钢筋混凝土T型简支梁设计学生学号: 专业班级: 学生姓名:

钢筋混凝土T型简支梁 设计计算书 课题名称:钢筋混凝土T型简支梁设计学生学号: 专业班级: 学生姓名:

一、设计资料 某装配式T 形简支粱高h=1.35m,计算跨径L=15.0m ,混凝土强度等级为C25,纵向受拉钢筋为HRB335级钢筋,箍筋采用HPB235级钢筋。永久荷载的标准值g k =15.15KN/m ,活荷载的标准g q =45.43KN/m. 二、设计依据 1. 设计要求 结构安全等级: 二级 混凝土强度等级: C25 钢筋等级: HRB335 箍筋等级:HRB235 T梁计算跨度: ) (m 15L 0= 翼缘宽度 : ) (mm 1000b f =' 翼缘高度: )(mm 110h f =' 截面底宽: )(mm 400b = 截面高度: )(mm 1350h = 钢筋合力点至截面近边的距: ) (mm 60a s = 2. 计算参数: 根据设计要求查规范得: 重要性系数: 混凝土C25的参数为: 系数: ; 系数: 混凝土轴心抗压强度设计值:

C25混凝土轴心抗拉强度设计值与标准值:)(2t mm /N 1.27f = )(2tk N/mm 1.78f = 钢筋HRB335的参数为: 普通钢筋抗拉强度设计值: HRB335钢筋弹性模量: C25混凝土弹性模量: ) (24 c mm /N 102.8E ?= 3.设计值的确定 三、正截面承载力计算 1. 尺寸设计 截面高度 )(mm 1350h =;截面宽度 )(mm 400b =;翼缘宽度 ) (mm 1000b f =' 钢筋合力点至截面近边的距: ) (mm 70a s = 2. 尺寸设计 计算过程: 1)截面有效高度 0h h -a 1350-701280 m m s == =() 2)确定翼缘b f '计算宽度 ①按计算跨度 考虑:) (mm 50003 L f b == ' ②按翼缘高度 考虑,

ABAQUS应用梁单元计算简支梁

ABAQUS应用梁单元计算简支梁 对于梁的分析可以使用梁单元、壳单元或是固体单元。Abaqus的梁单元需要设定线的方向,用选中所需要的线后,输入该线梁截面的主轴1方向单位矢量(x,y,z),截面的主轴方向在截面Profile设定中有规定。 注意: 因为ABAQUS软件没有UNDO功能,在建模过程中,应不时地将本题的CAE模型(阶段结果)保存,以免丢失已完成的工作。 简支梁,三点弯曲,工字钢构件,结构钢材质,E=210GPa,μ=0.28,ρ=7850kg/m3(在不计重力的静力学分析中可以不要)。F=10kN,不计重力。计算中点挠度,两端转角。理论解:I=2.239×10-5m4,w中=2.769×10-3m,θ边=2.077×10-3。 文件与路径: 顶部下拉菜单File, Save As ExpAbq00。 一部件 1 创建部件:Module,Part,Create Part, 命名为Prat-1;3D,可变形模型,线,图形大约范围10(程序默认长度单位为m)。 2 绘模型图:选用折线,从(0,0)→(2,0)→(4,0)绘出梁的轴线。 3 退出:Done。 二性质 1 创建截面几何形状:Module,Property,Create Profile, 命名为Profile-1,选I型截面,按图输入数据,l=0.1,h=0.2,b l=0.1,b2=0.1,t l=0.01,t2=0.01,t3=0.01,关闭。 2 定义梁方向:Module,Property,Assign Beam Orientation, 选中两段线段,输入主轴1方向单位矢量(0,0,1)或(0,0,-1),关闭。 3 定义截面力学性质:Module,Property,Create Section, 命名为Section-1,梁,梁,截面几何形状选Profile-1,输入E=210e9(程序默认单位为N/m2,GPa=109 N/m2), G=82.03e9,ν=0.28,关闭。

钢筋混凝土简支梁实验

钢筋混凝土简支梁实验 一、学习要求 学习要求及需要掌握的重点内容如下: 1、掌握实验的目的; 2、掌握实验主要的仪器和设备; 3、掌握实验的整个实验步骤; 4、掌握实验数据的处理方法。 二、主要内容 随着混凝土结构材料和计算理论的不断发展,世界各国现代土木工程混凝土结构的应用越来越广泛。 掌握钢筋混凝土结构的受力特点并对其工作性能进行评定,在钢筋混凝土结构分析中极为关键,受弯构件是钢筋混凝土结构中重要的受力构件。钢筋混凝土结构中的受弯构件主要包括梁、板。 本次试验是钢筋混凝土简支梁的加载试验。 混凝土结构梁根据所受的内力大小可分为正截面抗弯和斜截面抗剪破坏。 本次实验的题目为《钢筋混凝土简支梁破坏实验》。 (一)本次试验的目的 1、分析梁的破坏特征,根据梁的裂缝开展判断梁的破坏形态; 2、观察裂缝开展,记录梁受力和变形过程,画出荷载挠度曲线; 3、根据每级荷载下应变片的应变值分析应变沿截面高度是否成线性;

4、测定梁开裂荷载和破坏荷载,并与理论计算值进行比较; (二)本次试验使用的仪器、设备及试验构件 1、静力试验反力架、支墩及支座 2、500KN同步式液压千斤顶 3、30T拉压力传感器 4、荷载分配梁 5、百分表 6、电阻应变片、导线等 7、DH3815静态应变测试系统 本次试验用到的简支梁,试件截面尺寸为150mm×200mm,计算长度为 1.2,试验梁的混凝土强度等级为C30,纵向受力钢筋为HRB335。 纵向受力钢筋的混凝土保护层厚度为20mm。 梁跨中400mm区段内为纯弯段,剪弯段配有 6@100的箍筋。 梁的受压区配有两根架立筋,通过箍筋与受力筋绑扎在一起,形成骨架,保证受力钢筋处在正确的位置。 第1页共3页 (三)试验方案 试验采用竖向加栽,在加载过程中,用千斤顶通过传力梁进行两点对称加载,使简支梁跨中形成长400mm的纯弯区段;

混凝土结构设计原理-12m钢筋混凝土简支梁设计

钢筋混凝土简支梁设计任务书 题目: 12 m 钢筋混凝土简支梁设计 1. 设计资料 某钢筋混凝土简支梁,构件处于正常坏境(环境类别为一类),安全等级为二级,试设计该梁并绘制其配筋详图。 每位同学的跨度取值为:根据学号尾数在11m~20m 之间选取。 (如:学号尾数为7的同学,其选用跨度为17m ) 其他条件及要求: ① 材料:采用C30混凝土,纵筋采用HRB335钢筋;箍筋采用HPB300钢筋。 ② 荷载:活载标准值30/k q kN m =,恒载仅考虑自重,其标准值按照325/kN m 的容重进行计算。 ③ 截面尺寸:取翼缘宽度' 1000f b mm =,(跨度13m 以下取700mm ) 其他尺寸根据荷载大小自行拟定。 2.设计内容 1.拟定梁的截面尺寸。 2.进行内力(M 、V )计算,作内力图。 (梁端伸缩缝取6cm, 支座宽度取40cm)

3.正截面承载力计算,选配纵向受力钢筋并复核。 4.腹筋设计,要求必须设置不少于两批弯起钢筋。 5.斜截面抗剪、正截面抗弯和斜截面抗弯承载力的复核, 必要时对腹筋进行修改或调整。 6.作配筋图,并列出钢筋统计表。 3.设计要求 1.完成计算书一套,计算书应包含设计任务书,设计计算过程。 2.绘制梁的配筋图及抵抗弯矩图一张A4,比例适当。 3.计算书统一采用A4白纸纸张,字迹工整,符号书写正确,计算应有必要的数据及计算过程;绘图图纸布局合理,线条清晰,线型适当。 4.时间:8月21号20:00之前上交。

设计书内容 一、已知条件 混凝土强度等级C30:1 1.0α= 214.3/c f N mm = 21.43/t f N m m = HRB335级钢筋: 0.550b ξ= ?y =?y ’=300N/mm 2 HPB300级钢筋:2270/yv f N mm = 30/k q kN m =, 容重325/kN m (梁端伸缩缝取6cm,支座宽度取40cm) 二、截面尺寸拟定 ' f b =700mm ,' f h =250mm 。 12l m =,00.5(20.0620.4)0.4611.54l l m m l m m =-??-?=-=,设高跨比0115 h l =, 净距10.520.0620.40.8611.14l l m m l m m =-??-?=-= 所以h =750mm 。 设 3.4h b =,所以b=220mm 。 60s mm α=,075060690s h h mm α=-=-=。 ' 0690250440w f h h h mm =-=-= 三、内力计算(内力图绘制见附页) k g =25×(0.7×0.25+0.22×(0.75-0.25))=7.125kN/m 按永久荷载控制考虑: 取永久荷载分项系数G γ=1.35,可变荷载分项系数Q γ=1.4,此时0.7G k Q k g q γγ+=39.02KN/M;

ABAQUS简支梁分析报告(梁单元和实体单元)

基于ABAQUS简支梁受力和弯矩的相关分析 (梁单元和实体单元) 对于简支梁,基于 ABAQUS2016,首先用梁单元分析了梁受力作用下的应力,变形,剪力和力矩;对同一模型,并用实体单元进行了相应的分析。另外, 还分析了梁结构受力和弯矩作用下的剪力及力矩分析。 对于CAE仿真分析具体细节操作并没有给出详细的操作,不过在后面上 传了对应的cae,odb,inp文件。不过要注意的是本文采用的是ABAQUS2016 进行计算,低版本可能打不开,可以自己提交inp文件自己计算即可。可以到 小木虫搜索:“基于ABAQUS简支梁受力和弯矩的相关分析”进行相应文件 下载。 对于一简支梁,其结构简图如下所示,梁的一段受固支,一段受简支,在 梁的两端受集中载荷,梁的大直径D=180mm,小直径d=150mm,a=200mm, b=300mm,l=1600mm,F=300000N。现通过梁单元和实体单元分析简支梁的受 力情况,变形情况,以及分析其剪力和弯矩等。材料采用45#钢,弹性模量 E=2.1e6MPa,泊松比v=0.28。 图1 简支梁结构简图 1.梁单元分析 ABAQUS2016中对应的文件为beam-shaft.cae ,beam-shaft.odb,beam-shaft.inp。 在建立梁part的时候,采用三维线性实体,按照图1所示尺寸建立,然后 在台阶及支撑梁处进行分割,结果如图2所示。

图2 建立part并分割 接下来为梁结构分配材料,创建材料,定义弹性模量和泊松比,创建梁截 面形状,如图3,非别定义两个圆,圆的直接分别为180和150mm。然后创建 两个截面,截面选择梁截面,再选择图2中的所有梁,定义梁的方向矢量为(0,0,-1)(点击图3中的n2,n1,t那个图标即可创建梁的方向矢量),最后把 创建好的梁赋给梁结构。 图3 创建梁截面形状 接下来装配实体,再创建分析步,在创建分析步的时候,点击主菜单栏的Output,编辑Edit Field Output Request,在SF前面打钩,这样就可以在结果后 处理中输出截面剪力和力矩,如图4所示。在Load加载中,在固支处剪力边界 条件,约束x,y,z,及绕x和y轴的转动,如图5所示,同理,在固支另一处约束y,z,及绕x和y轴的转动。在梁的两端添加集中力,集中力的大小为300000N。最后对实体部件进行分网,采用B32梁单元,网格尺寸为10。完成

钢筋混凝土简支梁实验指导书桥土

钢筋混凝土梁正截面破坏实验指导书 一、实验目的 1.通过对钢筋混凝土梁的承载力、挠度、钢筋应变及裂缝等参数的测定,了解钢筋混凝土梁受弯构件(适筋梁)受力破坏的一般过程; 2.通过试验验证钢筋混凝土受弯构件平均应变平截面假定的正确性。 3.通过试验加深对适筋钢筋混凝土受弯构件正截面受力特点、变形性能和裂缝开展规律的理解。 4.掌握实验数 据的分析、处理和 表达方法,提高分 析和解决问题的能 力。 二、试验内容 1.量测各级荷载作用下试验梁的截面应变。 2.估计试验梁的开裂荷载,观察裂缝的出现,实测试验梁的开裂荷载。 3.量测试验梁裂缝的宽度和间距,记录试验梁破坏时裂缝 的分布情况。 4.量测试验梁在各级荷载作用下的挠度。 5.估计试验梁的破坏荷载,观察试验梁的破坏形态,实测试验梁的破坏荷载。 三、实验设备和仪器 1.试件—钢筋混凝土简支梁1根、尺寸及配筋如图所示。 混凝土设计强度等级:C25;保护层厚度:20mm。 钢筋:纵筋3φ8,Ⅰ级(实际测得钢筋屈服强度为390MPa,极限抗拉强度为450 MPa)箍筋:φ6@120,Ⅰ级 试件尺寸: b=100mm; h=150mm; L=1050mm; 制作和养护特点:常温制作与养护 2.实验所需仪器: 手动螺旋千斤顶1个,压力传感器各1个;静态电阻应变仪一台;百分表及磁性表座各3个;刻度放大镜、钢卷尺;反力装置1套。 四、实验方案 为研究钢筋混凝土梁的受力性能,主要测定其承载力、各级荷载下的挠度和裂缝开展情况,另外就是测量控制区段的应变大小和变化,找出刚度随荷载变化的规律。

1. 加载装置 梁的实验荷载一般较大,多点加载常采用同步液压加载方法。构件实验荷载的布置应符合设计的规定,当不能相符时,应采用等效荷载的原则进行代换,使构件实验的内力图与设计的内力图相近似,并使两者的最大受力部位的内力值相等。 作用在试件上的实验设备重 量及试件自重等应作为第一级荷 载的一部分。确定试件的实际开裂 荷载和破坏荷载时,应包括试件自 重和作用在试件上的垫板,分配梁 等加荷设备重量(本实验梁的跨度 小,这些影响可忽略不计)。 2. 测试内容及测点布置 测试内容钢筋及混凝土应变、 挠度和裂缝宽度等。 本次实验测试具体项目:正截面应变;图3-2加载装置图 纵向受力钢筋应变;梁挠度;裂缝发展情况;开裂荷载;屈服荷载;破坏荷载。 纯弯区段混凝土表面布置5个电阻应变片(自行设计测点位置),实验前完成应变片粘贴工作。另外梁内受拉主筋各布有电阻应变片1片。 挠度测点三个:跨中测点1个,支座沉降点(2个)。 3. 实验步骤 实验为半开放式:实验前,学生应仔细阅读实验指导书,了解实验过程,在指导教师解答提问、讲明注意事项之后,由学生自己提具体实施方案,经指导教师同意后,分组(每组不多于10人)自行操作实验。教师给出实验所需的仪器设备并实时指导。 具体实验步骤如下: (1)考察实验场地及仪器设备,听实验介绍,写出实验预习报告。 (2)试件安装及实验装置检查。 a.安装支座、试件。要求位置准确、稳定、无偏斜。 b.贴电阻应变片(程序为:构件表面磨平处理;表面清洗;贴应变片:不作防护),要求 位置准确;粘贴牢固,无气泡等; c.安装百分表。要求垂直、对准; d.安装分配梁。分配梁支撑位于梁跨的三分点处。要求位置准确、稳定、无偏斜。 e.安装手动油压千斤顶和压力传感器。连接传感器和测力仪。要求位置准确、稳定、无偏 斜。 f.最后检查实验装置是否稳定、偏斜及位置是否准确;仪表是否正常工作。

混凝土实验

姓名: 高闻泽 院校学号: 140001203051 学习中心: 大连学习中心 层次: 专升本(高起专或专升本) 专业: 土木工程 实验一:混凝土实验 一、实验目的: 1、熟悉混凝土的技术性质与成型养护方法; 2、掌握混凝土拌合物工作性的测定与评定方法; 3、通过检验混凝土的立方体抗压强度,掌握有关强度的评定方法。 二、配合比信息: 1.基本设计指标 (1)设计强度等级C30 (2)设计砼坍落度30—50mm 2.原材料 (1)水泥:种类复合硅酸盐水泥强度等级32、5Mpa (2)砂子:种类河砂细度模数2、6 (3)石子:种类碎石粒级5-31、5mm连续级配 (4)水: 饮用水 3.配合比:(kg/m3) 三、实验内容: 第1部分:混凝土拌合物工作性的测定与评价 1、实验仪器、设备:电子称;量筒;塌落度筒;拌铲;小铲;捣棒(直径16mm、长600mm,端部呈半球形的捣棒);拌与板;金属底板等。 2、实验数据及结果

第2部分:混凝土力学性能检验 1、实验仪器、设备: 标准试模:150mm×150mm; 振动台;压力试验机:测量精度为±1%,试件破坏荷载应大于压力机全量程的20%且小于压力机全量程的80%;压力试验机控制面板、标准养护室(温度20℃±2℃,相对湿度不低于95%)。 2、实验数据及结果 四、实验结果分析与判定: (1)混凝土拌合物工作性就是否满足设计要求,就是如何判定的? 答:满足设计要求。实验要求混凝土拌合物的塔落度30-50mm,而此次实验结果中塔落度为40mm,符合要求;捣棒在已坍落的拌合物锥体侧面轻轻敲打,锥体逐渐下沉表示粘聚性良好;坍落度筒提起后仅有少量稀浆从底部析出表示保水性良好。 (2)混凝土立方体抗压强度就是否满足设计要求。就是如何判定的? 答:满足设计要求。该组试件的抗压强度分别为31、7MPa、38、4MPa、38、7MPa,因31、7与38、4的差值大于38、4的15%,因此把最大值最小值一并舍除,取38、4MPa作为该组试件的抗压强度值,38、4MPa大于38、2MPa,因此所测混凝土强度满足设计要求。 实验二:钢筋混凝土简支梁实验 一、实验目的:1、通过对钢筋混凝土梁的承载力、应变、挠度及裂缝等参数的测定,熟悉钢筋混凝土受弯构件正截面破坏的一般过程及其特征,加深对书本理论知识的理解。2、进一步学习常规的结构实验仪器的选择与使用操作方法,培养实验

混凝土结构习题

混凝土结构习题集 3 北京科技大学 土木与环境工程学院 2007年 5月

综合练习 一、 填空题 1 .抗剪钢筋也称作腹筋,腹筋的形式可以是 和 。 2.无腹筋梁中典型的斜裂缝主要有 裂缝和 裂缝。 3.对梁顶直接施加集中荷载的无腹筋梁,随着剪跨比λ的 ,斜截面受剪承载力有增高的趋势。当剪跨比对无腹筋梁破坏形态的影响表现在:一般3λ>常为 破坏;当1λ<时,可能发生 破坏;当13λ<<时,一般是 破坏。 4.无腹筋梁斜截面受剪有三种主要破坏形态。就其受剪承载力而言,对同样的构件, 破坏最低, 破坏较高, 破坏最高;但就其破坏性质而言,均属于 破坏。 5.影响无腹筋梁斜截面受剪承载力的主要因素有 、 和 。 6.剪跨比反映了截面所承受的 和 的相对大笑,也是 和 的相对关系。 7.梁沿斜截面破坏包括 破坏和 破坏 8.影响有腹筋梁受剪承载力的主要因素包括 、 、 和 。 9.在进行斜截面受剪承载力的设计时,用 来防止斜拉破坏,用 的方法来防止斜压破坏,而对主要的剪压破坏,则给出计算公式。 10.如按计算不需设计箍筋时,对高度h> 的梁,仍应沿全梁布置箍筋;对高度h= 的梁,可仅在构件端部各 跨度范围内设置箍筋,但当在构件中部跨度范围内有集中荷载作用时,箍筋应沿梁全长布置;对高度为 以下的梁,可不布置箍筋。 11.纵向受拉钢筋弯起应同时满足 、 和 三项要求。 12.在弯起纵向钢筋时,为了保证斜截面有足够的受弯承载力,必须把弯起钢筋伸过其充分利用点至少 后方可弯起。 13.纵向受拉钢筋不宜在受拉区截断,如必须截断时,应延伸至该钢筋理论截断点以外,延伸长度满足 ;同时,当/c d V V V ≤时,从该钢筋强度充分利用截面延伸的长度,尚不应小于 ,当/c d V V V >时,从该钢筋强度充分利用截面延伸的长度尚不应小于 。 14.在绑扎骨架中,双肢箍筋最多能扎结 排在一排的纵向受压钢筋,否则应采用四肢箍筋;或当梁宽大于400㎜,一排纵向受压钢筋多于 时,也应采用四肢箍筋。 15.当纵向受力钢筋的接头不具备焊接条件而必须采用绑扎搭结时,在从任一接头中心 至 1.3倍搭结长度范围内,受拉钢筋的接头比值不宜超过 ,当接头比值为 或 时,钢筋的搭结长度应分别乘以1.2及1.2。受压钢筋的接头比值不宜超过 。 16.简支梁下部纵向受力钢筋伸入支座的锚固长度用s l α表示。当/c d V V V ≤时,

ABAQUS各模块的学习心得

衬砌开挖对上方框架结构的影响存在的一些相关问题(2019.9.1) 1.在构建框架结构后,在装配模块要对其进行布尔运算。步骤:构建主体,布 尔运算,赋予截面和材料属性,设定方向。 2.衬砌建模时用壳。 3.线单元的部件要设定n1方向。(n1方向为,大拇指指向杆的方向时,四指为 n1方向,四指弯曲90度为n2方向) 4.普通混凝土衬砌,在视频中只设置了密度和弹性模量。但是ABAQUS结构工 程分析中,在研究混凝土简支梁时,还设置了塑性(混凝土损伤塑性模型)? 这是根据研究重点不同而设置的吗? 5.土体属性设置了密度、弹性模量、塑性中的摩尔库伦模型(摩擦角、剪胀角、 粘聚力、abs=0) 6.衬砌与土体接触,讲师的意思是谁不动,谁设定为主面(还有准则为刚度大 的为主面) 7.框架结构与土体的接触Creat constrain中“嵌入Embedded region”。 8.施加荷载,重力gravity(整体施加)。然后地应力平衡,土、衬砌、框架分别 进行地应力平衡。原来好像记得。壳存在时无法平衡要先将其隐藏。首先stress 导入ODB,不行的话用gravity stress。 9.底部的边界条件设置为三个方向都限制。只设置Z方向计算有偏差。 10.衬砌第一步用model change杀死,开挖第一步完成后,在第二步激活。 基坑开挖与支撑 1.在基坑土体建立时,就将桩体位置土体挖除(Part左边倒数第二个图标,二维) 2.支撑杆由于是线,需要定义为梁单元,设置截面和方向等 3.二维土体采用壳单元,墙和锚杆是线单元,锚索定义截面尺寸和梁属性 4.将不同步骤建立的锚索分成不同集合。 5.第一步地应力平衡中没有支护结构(将其杀死);第二步添加桩;第三步添加 锚索(激活) 6.锚索与另外一个视频中的地连墙支护都是采用“嵌入”,耦合约束后再绑定 7.约束时,要将桩体的UR3固定住,否则会旋转不收敛 8.剑桥模型,要对整个土体施加“Voids ratio孔隙比”视频中为1。此外,剑桥 模型不能使用减缩积分,直接将勾选去掉即可。

钢筋混凝土矩形截面简支梁计算

钢筋混凝土矩形截面简支梁,截面尺寸b×h =200mm ×450mm , 计算跨度L 0=6m ,承受均布线荷载:活荷载:楼面板2kN/m ,屋面板1.5 kN/m. 永久荷载标准值:钢筋混凝土的重度标准值为25kN/m 3,故梁自重标 准值为25×0.2×0.45=2.25 kN/m 。墙自重18×0.24×3=12.96 kN/m ,楼板:25×0.08×2.25=4.5kN/m. 楼盖板25×0.06×2.25=3.375kN/m. 查表得f c =12.5N/mm 2,f t =1.3N/mm 2,f y =360N/mm 2,ξb =0.550,α1=1.0,结构重要性系数 γ0=1.0,可变荷载组合值系数Ψc=0.7 1.计算弯矩设计值M 故作用在梁上的恒荷载标准值为: g k =2.25+12.96+4.5+3.375=23.085kN/m 简支梁在恒荷载标准值作用下的跨中弯矩为: M gk =1/8g k l 02=1/8×23.085×62=103.88kN.m 简支梁在活荷载标准值作用下的跨中弯矩为: M qk =1/8q k l 02=1/8×62×(2+1.5*0.4)=11.7kN·m 由恒载控制的跨中弯矩为: γ0(γG M gk + γQ Ψc M qk )=1.0×(1.35×103.88+1.4×0.7×11.7) =151.70kN·m 由活荷载控制的跨中弯矩为: γ0(γG M gk +γQ M qk ) =1.0×(1.2×13.88+1.4×11.7) 取较大值得跨中弯矩设计值M =151.70kN·m 。 1.确定截面有效高度h 0 假设纵向受力钢筋为单层,则h 0= h -35=450-35=415mm 假设纵向受力钢筋为单层,则h 0=h -35=450-35=415mm 2.计算x ,并判断是否为超筋梁 =4.15-((4.152-2*151.70*106/1.1*12.5*200))^0.5 =166.03mm<0.518*415=214.97 不属超筋梁。 3. =1.0×12.5×200×166.03/360=1153mm 2 0.45f t /f y =0.45×1.3/360=0.16%<0.2%,取ρmin =0.2% A s ,min =0.2%×200×450=144mm 2< A s =1153mm 2 M u =f y A s (h 0-x/2)=360×1153×(415-166.03/2)=137.×106N·mm=111.88kN·m>M=105kN·m 该梁安全。 4.选配钢筋 选配4Φ20(As=1256mm 2),

abaqus有限元分析简支梁

1.梁C 的主要参数: 其中:梁长3000mm ,高为406mm ,上下部保护层厚度为38mm ,纵筋端部保护层厚度为25mm 抗压强度:35.1MPa 抗拉强度:2.721MPa 受拉钢筋为2Y16,受压钢筋为2Y9.5,屈服强度均为440MPa 箍筋:Y7@102,屈服强度为596MPa 2.混凝土及钢筋的本构关系 1、运用陈光明老师的论文(Chen et al. 2011)来确定混凝土的本构关系: 受压强度: 其中C a E ==28020,c f ρσ'=,0.002ρε= 2、受压强度与开裂位移的相互关系:

其中123.0, 6.93c c == 3、损伤因子: 其中c h = e=10(选取网格为10mm ) 4、钢筋取理想弹塑性 5、名义应力应变和真实应力及对数应变的转换: ln (1)ln(1)true nom nom Pl true nom E σσεσε ε=+=+- 6、混凝土最终输入的本构关系如下: compressive behavior tensile behavior tension damage yield stress inelastic strain yield stress displacement parameter displacement 21.50274036 2.721 25.56359281 2.72247E-05 2.683556882 0.0003129 0.18766492 0.0003129 28.88477336 8.85105E-05 2.646628319 0.0006258 0.31902609 0.0006258 31.43501884 0.000177278 2.610210508 0.0009387 0.41606933 0.0009387 33.24951537 0.000292271 2.574299562 0.0012516 0.49065237 0.0012516 34.40787673 0.000430648 2.538891515 0.0015645 0.54973463 0.0015645 35.01203181 0.000588772 2.503982327 0.0018774 0.5976698 0.0018774 35.16872106 0.000762833 2.46956789 0.0021903 0.63732097 0.0021903 34.97805548 0.000949259 2.435644029 0.0025032 0.67064827 0.0025032 34.52749204 0.001144928 2.402206512 0.0028161 0.69903885 0.0028161 33.88973649 0.001347245 2.369251048 0.003129 0.72350194 0.003129 33.17350898 0.001541185 2.336773294 0.0034419 0.74478941 0.0034419 32.38173508 0.001737792 2.30476886 0.0037548 0.76347284 0.0037548 31.54367693 30.68161799 0.001936023 0.002135082 2.27323331 2.242162167 0.0040677 0.0043806 0.77999451 0.79470205 0.0040677 0.0043806

12m钢筋混凝土简支梁设计

混凝土结构设计原理 课程设计 姓名: 学号: 学科专业: 设计方向: 指导教师: 设计日期:

目录 1、设计资料 (3) 2、设计内容 (3) 2.2内力计算 (4) 2.3、正截面承载力计算 (5) 2.4、斜截面承载力计算 (6) 2.5、截面符合 (6)

题目: 12 m 钢筋混凝土简支梁设计 1、设计资料 (1)某钢筋混凝土简支梁跨度为12m ,构件处于正常环境(环境类别为一类)安全等级为二级,式设计该梁,并配制其配筋详图。 (2)其他条件及要求: 材料采用C30混凝土,纵筋采用HRB335级钢筋,箍筋采用HRB235级钢筋; 荷载:活荷载标准值m /25q k KN =;恒载仅考虑自重,其标准按照25KN/m 3容重进 行计算; 截面尺寸取翼缘宽度mm 1000=' f b ,其他尺寸根据荷载大小自行拟定; 肋形梁:梁高大约为跨度的1/8~1/12;矩形截面独立简支梁大于1/15;独立连续梁大于1/20;高宽比2~3之间;悬臂梁1/8~1/6; 2、设计内容 已知:混凝土等级C30,纵向钢筋HRB335、箍筋HRB235。 2.1拟定梁的截面尺寸

mm 1200='f b ,260='f h , b=400㎜;h=1200㎜ 2.2内力计算 计算跨度: 荷载设计值计算: 梁上的荷载分为恒荷载和活荷载,荷载又分为标准值和设计值。荷载计算时可先算恒载和活载的标准值,在算他们的设计值。 恒载标准值:钢筋混凝土梁自重(容重为25kN/m3) 板厚=70mm, 跨度=12m, 2.1=G γ,4.1=q γ. m KN m KN /8.10/25)112.078.04.0(g 3k =??+?=; 活荷载标准值:m KN /25q k = 恒载设计值:m KN m KN g G /96.12/8.102.1g k =?==γ 活荷载设计值:m KN m KN q Q /35/254.1q k =?==γ 弯矩设计值M: 梁上无偶然荷载,只需考虑荷载的基本组合。按照第二章荷载基本组合的原则,应考虑活荷载为主的荷载组合和恒荷载为主的荷载组合两种情况,选其中较大者进行配筋计算。 设计使用年限为50年: 0.10=γ 0.1=L γ 当以活荷载为主时,2.1=G γ ,4.1=Q γ 。跨中截面最大弯矩设计值 m KN l M L Q G ?=????+????=+=28.863)00.12250.14.18 1 00.128.102.181(0.1) l q 8 1g 81(222 0k 20k 01γγγγ 由第二章可知,对于基本组合,以恒载为主时,35.1=G γ,Ψc =0.7,跨中截面最大弯 矩设计值: m KN l l M k L Q k G ?=?????+????=+=44.703)00.12257.00.14.18 1 00.128.1035.181(0.1) q 81g 81(222 0c 2002Ψγγγγ

钢筋混凝土简支梁实验

钢筋混凝土简支梁实验 试验报告 1、前言 在给定试验材料的条件下,要求学生分组设计出预期呈现正截面少筋破坏形态、适筋破坏形态、超筋破坏形态,以及斜截面剪压破坏形态、斜拉破坏形态、斜压破坏形态的钢筋砼简支梁,参与所设计构件的实际施工,完成所设计构件从加荷到破坏的全过程试验,考察构件的真实破坏形态与预期破坏形态的异同,分析其原因,撰写试验报告(含设计、施工、试验过程、试验结果分析等内容)。 2、试验试件设计 2.1适筋梁 单筋矩形截面梁,截面尺寸b×h=100mm×200mm,梁长L=1800mm,混凝土强度等级为C20,钢材选用HRB335,纵向受拉钢筋为2B10,梁跨中400mm 段内不配箍筋,其余配置A6@100箍筋,参见图2.1-1。 图2.1-1适筋梁配筋图 2.2少筋梁 单筋矩形截面梁,截面尺b×h=100mm×200mm,梁长L=1800mm,混凝土强度等级为C30,钢材选用HPB300,纵向受拉钢筋为2A6,无箍筋。参见图2.2-1。 图2.2-1少筋梁配筋图 2.3超筋梁

土强度等级为C20,钢材选用HRB335,纵向受拉钢筋为2B18,梁跨中400mm 段内不配箍筋,其余配置A6@100箍筋,参见图2.3-1。 图2.3-1超筋梁配筋图 2.4剪压破坏形式梁 单筋矩形截面梁,截面尺b×h=100mm×200mm,梁长L=1200mm,混凝土强度等级为C20,钢材选用HRB335,纵向受拉钢筋为2B16,A4@100箍筋布满全梁,参见图2.4-1。 图2.4-1剪压破坏梁配筋图 2.5斜压破坏形式梁 单筋矩形截面梁,截面尺b×h=100mm×200mm,梁长L=700mm,混凝土强度等级为C20,钢材选用HRB335,纵向受拉钢筋为2B18,在梁跨中间510mm 段内布置A6@30箍筋,参见图2.5-1。 图2.5-1斜压破坏梁配筋图 2.6斜拉破坏形式梁

ABAQUS简支梁分析(梁单元和实体单元)

基于ABAQUS 简支梁受力和弯矩的相关分析 (梁单元和实体单元) 对于简支梁,基于ABAQUS2016,首先用梁单元分析了梁受力作用下的应 力,变形,剪力和力矩;对同一模型,并用实体单元进行了相应的分析。另 外,还分析了梁结构受力和弯矩作用下的剪力及力矩分析。 对于CAE 仿真分析具体细节操作并没有给出详细的操作,不过在后面上 传了对应的cae, odb , inp 文件。不过要注意的是本文采用的是 ABAQUS2016 进行计算,低版本可能打不开,可以自己提交 inp 文件自己计算即可。可以到 小木虫搜索:“基于ABAQUS 简支梁受力和弯矩的相关分析”进行相应文件 下载。 对于一简支梁,其结构简图如下所示,梁的一段受固支,一段受简支,在 梁的两端受集中载荷,梁的大直径 D=180mm ,小直径d=150mm ,a=200mm , b=300mm , l=1600mm , F=300000N 。现通过梁单元和实体单元分析简支梁的受 力情况,变形情况,以及分析其剪力和弯矩等。材料采用 45#钢,弹性模量 E=2.1e6MPa,泊松比 v=0.28。 1.梁单元分析 ABAQUS2016 中对应的文件为 beam-shaft.cae , beam-shaft.odb , beam- shaft.inp 。 在建立梁part 的时候,采用三维线性实体,按照图1所示尺寸建立,然后 在台阶及支撑梁处进行分割,结果如图 2所示 l b b a a A A C B A 图1简支梁结构简图

图2建立part并分割 接下来为梁结构分配材料,创建材料,定义弹性模量和泊松比,创建梁截面形状,如图3,非别定义两个圆,圆的直接分别为180和150mm。然后创建两个截面,截面选择梁截面,再选择图2中的所有梁,定义梁的方向矢量为 (0,0,-1)(点击图3中的n2, n 1,t那个图标即可创建梁的方向矢量),最后把创建好的梁赋给梁结构。 图3创建梁截面形状 接下来装配实体,再创建分析步,在创建分析步的时候,点击主菜单栏的Output,编辑Edit Field Output Request,在SF前面打钩,这样就可以在结果后处理中输出截面剪力和力矩,如图4所示。在Load加载中,在固支处剪力边界条件,约束x,y,z,及绕x和y轴的转动,如图5所示,同理,在固支另一处约束y,z,及绕x和y轴的转动。在梁的两端添加集中力,集中力的大小为300000N。最后对实体部件进行分网,采用B32梁单元,网格尺寸为10。完成

钢筋混凝土简支梁桥计算书

第一部分 设计资料 1.结构形式及基本尺寸 某公路装配式简支梁桥,标准跨径20m ,双向双车道布置,桥面宽度为净 7+2x1. 5m ,总宽10m 。主梁为装配式钢筋混凝土简支T 梁,桥面由6片T 梁组成,主梁之间铰接,沿梁长设置5道横隔梁(横隔梁平均厚度为16cm ,高110cm ),桥梁横截面布置见图1。 800 150 350 350 130 20 1000 90 20 1830 82 130 48 2525 1.5% 1.5% 半跨中截面 半支点截面 图 1 简支梁桥横截面布置(单位:cm ) 2.桥面布置 桥梁位于直线上,两侧设人行道,人行道宽1.5m 、人行道板厚0.20m 。桥面铺装为2cm 厚的沥青混凝土,其下为C25混凝土垫层,设双面横坡,坡度为1.5% 。横坡由混凝土垫层实现变厚度,其中,两侧人行道外侧桥面铺装厚度为8cm (2cm 厚沥青混凝土和6cm 混凝土垫层)。 3.主梁 表1 装配式钢筋混凝土T 形梁桥总体特征

4.材料 1)梁体: 主梁混凝土:C35 横梁混凝土:C30 钢筋混凝土容重:25kN/m3 2)钢筋 主筋:热轧HRB335钢筋 构造钢筋:热轧HPB 300钢筋 3)桥面铺装 沥青混凝土,容重为22kN/m3;混凝土垫层C25,容重为24kN/m3 4)人行道 单侧人行道包括栏杆荷载集度为6kN/m 5.设计荷载 6.设计规范及参考书目 1)《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004) 2)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)3)《桥梁工程》 4)《混凝土结构设计规范》 5)《结构力学》 6)《桥梁通用构造及简支梁桥》

abaqus在土木岩土中的几个应用实例及结果分析报告

Abaqus报告 目录 1.简支梁 (3) 1.1问题描述 (3) 1.2结果比较 (3) 1.2.1理论值计算 (3) 1.2.2简支梁不同建模方式的结果比较 (4) 1.2.3简支梁划分不同网格密度的结果比较 (8) 1.3结论 (10) 2.受拉矩形薄板孔口应力集中问题 (11) 2.1问题描述 (11) 2.2理论值计算 (11) 2.3数值解答及误差 (11) 3.矩形荷载作用下地基中的附加应力分布 (13) 3.1问题描述 (13) 3.2计算过程 (13) 3.3结果分析 (16) 4.Mohr-Coulomb材料的三轴固结排水试验模拟 (16) 4.1问题描述 (16) 4.2理论值计算 (17) 4.3数值解答及误差 (17) 5.二维均质土坡稳定性分析 (19)

5.1问题描述 (19) 5.2计算过程 (19) 5.3结果分析 (20) 6.不排水粘土地基中竖向受荷桩 (23) 6.1问题描述 (23) 6.2计算过程 (23) 6.3结果分析 (25) 6.3.1屈服区分布 (25) 6.3.2桩的受力分析 (26) 6.3.3桩侧摩阻力分布 (27)

1.简支梁 1.1问题描述 一个长度为1.5m,横截面为0.2m×0.2m的简支梁,受大小为500kPa的均布荷载。假设材料的弹性模量E=220GPa,泊松比ν=0.3,比较在abaqus中不同建模方式(实体模型和二维模型)及划分不同网格密度下的内力数值、支反力及挠度大小。 1.2结果比较 1.2.1理论值计算 根据材料力学知识,均布荷载作用下简支梁的跨中挠度用下式计算: ω= 5ql4 384EI 其中 EI= 1 12 ×0.24×220×109=29333333.33m4 故跨中挠度为: ω= 5ql4 384EI = 5×100×103×1.54 384×29333333.33 ×103=0.2247mm 跨中弯矩为: M=1 8 ×100×1.52=28.125kNm

钢筋混凝土简支梁实验指导书(修)

钢筋混凝土梁正截面实验指导书 一、实验目的 1.通过对钢筋混凝土梁的承载力、挠度、钢筋应变及裂缝等参数的测定,了解钢筋混凝土梁受弯构件(适筋梁)受力破坏的一般过程; 2.通过试验验证钢筋混凝土受弯构件平均应变平截面假定的正确性。 3.通过试验加深对适筋钢筋混凝土受弯构件正截面受力特点、变形性能和裂缝开展规律的理解。 4.掌握实验数据的分析、处理和表达方法,提高分析和解决问题的能力。 二、试验内容 1.量测各级荷载作用下试验梁的截 面应变。 2.估计试验梁的开裂荷载,观察裂 缝的出现,实测试验梁的开裂荷载。 3.量测试验梁裂缝的宽度和间距, 记录试验梁破坏时裂缝 的分布情况。 4.量测试验梁在各级荷载作用下的挠度。 5.估计试验梁的破坏荷载,观察试验梁的破坏形态,实测试验梁的破坏荷载。 三、实验设备和仪器 1.试件—钢筋混凝土简支梁1根、尺寸及配筋如图所示。 混凝土设计强度等级:C25 钢筋:纵筋2φ8,Ⅰ级(实际测得钢筋屈服强度为390MPa,极限抗拉强度为450 MPa)箍筋:φ6@100,Ⅰ级 试件尺寸: b=100mm; h=160mm; L=1000mm; 制作和养护特点:常温制作与养护 2.实验所需仪器: 手动螺旋千斤顶1个,压力传感器各1个;静态电阻应变仪一台;百分表及磁性表座各3个;刻度放大镜、钢卷尺;反力装置1套。 四、实验方案 为研究钢筋混凝土梁的受力性能,主要测定其承载力、各级荷载下的挠度和裂缝开展情况,另外就是测量控制区段的应变大小和变化,找出刚度随荷载变化的规律。 1. 加载装置

梁的实验荷载一般较大,多点加载常采用同步液压加载方法。构件实验荷载的布置应符合设计的规定,当不能相符时,应采用等效荷载的原则进行代换,使构件实验的内力图与设计的内力图相近似,并使两者的最大受力部位的内力值相等。 作用在试件上的实验设备重 量及试件自重等应作为第一级荷 载的一部分。确定试件的实际开裂 荷载和破坏荷载时,应包括试件自 重和作用在试件上的垫板,分配梁 等加荷设备重量(本实验梁的跨度 小,这些影响可忽略不计)。 2. 测试内容及测点布置 测试内容钢筋及混凝土应变、 挠度和裂缝宽度等。 本次实验测试具体项目:正截面应变;图3-2加载装置图 纵向受力钢筋应变;梁挠度;裂缝发展情况;开裂荷载;屈服荷载;破坏荷载。 纯弯区段混凝土表面布置5个电阻应变片(自行设计测点位置),实验前完成应变片粘贴工作。另外梁内受拉主筋布有电阻应变片1片。 挠度测点三个:跨中测点1个,支座沉降点(2个)。 3. 实验步骤 实验为半开放式:实验前,学生应仔细阅读实验指导书,了解实验过程,在指导教师解答提问、讲明注意事项之后,由学生自己提具体实施方案,经指导教师同意后,分组(每组不多于10人)自行操作实验。教师给出实验所需的仪器设备并实时指导。 具体实验步骤如下: (1)考察实验场地及仪器设备,听实验介绍,写出实验预习报告。 (2)试件安装及实验装置检查。 a.安装支座、试件。要求位置准确、稳定、无偏斜。 b.贴电阻应变片(程序为:构件表面磨平处理;表面清洗;贴应变片:不作防护),要求 位置准确;粘贴牢固,无气泡等; c.安装百分表。要求垂直、对准; d.安装分配梁。分配梁支撑位于梁跨的三分点处。要求位置准确、稳定、无偏斜。 e.安装手动油压千斤顶和压力传感器。连接传感器和测力仪。要求位置准确、稳定、无偏 斜。 f.最后检查实验装置是否稳定、偏斜及位置是否准确;仪表是否正常工作。 (3)测量梁实际跨度、截面尺寸、加载点位置、混凝土应变片位置等。

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