文献类型：学位论文

中文题名：混凝土梁3D显式有限元准静力迭代计算中的分析参数优选研究

作者：张晨晨[1];

机构：[1]绍兴文理学院;

导师：王伟;绍兴文理学院|江晨晖;绍兴文理学院

授予学位：硕士

语种：中文

中文关键词：3D显式有限元;钢筋混凝土梁;静力性能;质量缩放;加载速率

中文摘要：钢筋混凝土梁是常见的构件,其静力性能的研究十分重要。采用3D显式有限元对钢筋混凝土梁的静力性能（分析）在一定范围已获成功,但仍需要优选显式有限元准静力迭代计算的分析参数,即动力方程组中的质量矩阵和加载速率。这两个参数会影响计算成本和计算精度。本文总目标为在保证计算成本和计算精度的前提下,给出合理的加载速率、质量缩放系数。围绕此目标,首先验证显式算法的合理性,并进行数值验证;然后开展分析参数优选研究。各项工作是一个有机且渐进的整体,主要包括以下三部分:（1）针对损伤塑性模型构建的混凝土类构件,较之隐式静力算法,验证显式准静力算法的合理性。（2）在定常加载速率、无质量缩放配置下,进行混凝土梁3D显式有限元准静力分析。较之基于正截面纵向位移平截面假定、本构响应一维假定构造的承载力分析模型给出的计算结果,验证显式准静力算法的合理性。（3）验证合理加载速率、合理质量缩放对显式准静力分析的计算结果、计算成本的优化效应。最后,分析和对比仿真梁显式有限元分析结果,并得出以下结论。1)在无质量缩放的前提下,改变加载速率得到的仿真结果和定加载速率、无质量缩放得到的结果对比发现,加载速率函数在一定范围内得到的结果较为合理,且能保证不花费大量的计算成本。2)在加载速率不变的前提下,改变质量缩放系数得到的仿真结果和定加载速率、无质量缩放得到的结果对比发现,质量缩放系数的取值不宜大于10,此范围之内能保证计算的准确性和计算成本的经济性。综上所述,从本文以上三个方面的工作可以得出结论:较隐式算法,显式算法是合理的、科学的;显式算法中的分析参数——加载速率和质量缩放对模拟结果的计算成本和计算精度有影响,选取范围内数值,可使计算精度和计算结果改善。