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1數值模擬的意義

對于鋼筋混凝土構件，材料的非線性與幾何非線性同時存在，試驗方法存在一定的局限性，導致對鋼筋混凝土構件的內部受力狀態和破壞機理的研究不夠深入。混凝土是由水泥、水、砂和石子及各種摻合料硬化而成，是成分復雜、性能多樣的建筑材料。長期以來，人們用線彈性理論來分析鋼筋混凝土結構的應力或內力，而以極限狀態的設計方法確定構件的承載能力。這種方法往往是基于大量的試驗數據基礎上的經驗公式，雖然能夠反映鋼筋混凝土構件的非彈性性能[1]，但是在使用上存在局限性，也缺乏系統的理論性。隨著計算機的發展，有限元法在工程領域得到了越來越廣泛的應用。隨著計算機的普及和完善，運用數值模擬方法檢驗和代替部分試驗，具有節約成本、方便等有點。

2鋼筋混凝土梁的模擬分析

2.1模型建立

以鋼筋混凝土梁為例進行模擬分析：梁長6米，高取為500mm，截面寬度去為300mm，在跨中施加集中荷載20kN，梁左端施加可動鉸支座約束，右端施加固定鉸支座約束。

2.2位移圖

受力前的圖形為圖2中的邊框線，梁在集中力荷載作用下的位移圖為圖2.2中的實體。在集中荷載的作用下，以梁跨中間的位置向下彎曲最為明顯，越到兩端位移越小，直至為零，這與假設的邊界約束條件相一致。

2.3應力圖

從圖中可以看出，梁受力后跨中截面部分的應力最大[2]。隨著荷載的逐步加大跨中部分的應力變成紅色，表明此處為梁的受力薄弱環節，在結構設計和施工中此處都應該加強措施以保證梁構件的安全。

3結語

數值模擬方法以其自身強大的優勢，在一定程度可以起到輔助和代替部分試驗的重要作用。在今后的發展研究中，隨著數值模擬理論的不斷進步，它必將會為工程實踐提供準確的理論依據。

參考文獻：

[1]江見鯨,陸新征,葉列平.混凝土結構有限元分析[M].北京:清華大學出版社,2005.

[2]TianhuHe,MingzhiGuan.FiniteElementMethodtoaGeneralizedTwo-dimensionalThermo-elasticProblemwithThermalRelaxation,ProceedingsoftheThirdInternationalConferenceonMechanicalEngineeringandMechanics,Vol1,Beijing,P.R.China,Oct.21-23:278-283.

摘要：本文借助于數值模擬方法研究了鋼筋混凝土梁在集中荷載作用下的受力狀態。通過分析得到的位移、應力圖，清晰的反映了梁受力的全過程，并與實踐吻合較好。

關鍵詞：鋼筋混凝土梁；數值模擬；應力