第5章-杆件的非线性分析VIP专享VIP免费

第5章1第5章构件的非线性分析第5章25.1概述一.构件非线性分析的目的及内容确定构件从开始加载到最终破坏这一全过程的受力及变形性能。确定构件的真实受力性能；确定构件的承载力；确定构件的延性。第5章3二.构件弯曲的一般理论''''3/2'2'''00121()3xxddsdvvdsvvvdxvxdxxx（）（截面曲率：对于初等梁有：即有：则有：处的截面转角：处的位移：）（）4（）第5章4dMdsEIEIM因为常量，故与呈线性关系。因此当构件截面曲率的大小及分布确定以后，则构件任一截面的转角和位移即可确定。上述分析公式与材料特性无关，故对线性材料和非线性材料组成的构件均可适用。对于线弹性材料组成的构件，则有：第5章5三.共轭梁法2222dVdqdxdxdMdvqdxdx对于初等梁有：根据上述微分方程的相似性，如果将构件每一截面的曲率视为沿构件分布作用的虚拟“荷载”，则每一截面相应的“剪力”和“弯矩”即为该截面的转角和位移。但应注意内力和位移所对应的边界条件不同。第5章6实际梁共轭梁qq第5章7一.梁的基本情况5.2钢筋混凝土受弯构件非线性分析MVVPPh0asas’As’Asb第5章8二.钢筋混凝土梁非线性分析的解析法基本假定截面的弯矩－曲率关系为三折线；构件的剪切变形忽略不计。基本思路与三折线的弯矩－曲率关系相对应，构件的荷载－位移关系亦为三折线；根据弯矩－曲率关系，确定与截面混凝土开裂、纵向受拉钢筋屈服以及受压混凝土压碎等特征点对应的刚度分布；第5章9根据弯矩－曲率关系，确定与截面混凝土开裂、纵向受拉钢筋屈服以及受压混凝土压碎等特征点对应的刚度分布；根据各特征点的弯矩分布确定相对应的外荷载大小；注意对应不同刚度分布时的位移增量和全量。第5章10截面弯矩－曲率关系的三折线模拟0.40.60.81.0McrMyMu0M/Mucryu0.40.60.81.0McrMyMu0M/Mucryu延性破坏梁截面弯矩－曲率关系的三折线模拟第5章11相应的荷载－挠度曲线0.40.60.81.0ⅠaⅡaⅢaⅠⅡⅢPcrPyPu0fP/Pufcrfyfu0.40.60.81.0ⅠaⅡaⅢaⅠⅡⅢPcrPyPu0fP/PufcrfyfuPcr、fcr；Py、fy；Pu、fu分别为截面开裂、屈服和破坏时的荷载与挠度。第5章12不同受力阶段截面的切线刚度0uyuccycyyuuycccyycMMEIEIMMMMMEIMEEIIMMIMMEMMuyyMuMoccM第5章13开裂点Pc、fcPcPcLaaMcEIcPc、fc第5章14屈服点Py、fyPyPyLaaMyMcMcEIyEIcEIc,ycyycyPPPffff先求出荷载增量作用下对应于此刚度分布时的位移增量则：第5章15极限点Pu、fuPuPuLaa,uyuuyufPPPfff先求出荷载增量作用下对应于此刚度分布时的位移增量则：MuMcMcMyMyEIuEIcEIcEIyEIy第5章16三.钢筋混凝土梁非线性分析的数值法1.基本假定截面的弯矩－曲率关系为数值型；构件的剪切变形忽略不计。2.基本思路将截面划分成Nc个混凝土条带、Ns个钢筋条带，求出每一截面离散型的弯矩－曲率关系；将梁划分为m段，借以刻划截面刚度沿梁长的分布；根据荷载P作用下的截面弯矩和截面的弯矩－曲率关系，确定此时每一截面的曲率；第5章17根据每一截面的曲率积分或采用共轭梁法求制定截面的转角和挠度。第5章18qMiih0asas’A’sAsbxyo第5章193.分析步骤分级加变形－分级加控制截面的曲率1123yesNo4567iiiiiiimimimimiiMMMPPMMf分级施加控制截面的曲率：由根据截面的关系求相应的截面弯矩；由计算相应的；由计算其他截面的弯矩；由计算其他截面的曲率；由计算挠度；满足构件的破坏条件？结束；（）（）（增）（加）（）（）（）继续计算。第5章20分级加变形－分级加控制截面的挠度1''123456?7••iiiimimimimiiiifffPPMMfffpsyesNoPyesNof假定；由计算相应的；由计算截面的曲率；由计算挠度；转下一步；调整后转到（）（）（）（）（）（3）；满足构件的破坏条件？结束；增加继（）（）续计算。第5章21分级加荷载1•••••iiimimimimiiPPPPMMfyesNoP由计算相应的；由计算截面...