《水电站钢筋混凝土岔管结构设计与数值仿真分析》:
3.1 非线性分析概述
地下钢筋混凝土岔管结构是一种复杂的多重介质空间结构,要想研究该结构的破坏过程及破坏机理就必须对其进行非线性分析。下面对围岩、混凝土等材料进行数值模拟,分析研究地下钢筋混凝土岔管在施工、运行等工况下,围岩、衬砌、钢筋的应力与变形,探讨岔管受力和破坏的一些基本特性。
在对钢筋混凝土岔管进行非线性分析过程中,采用非线性本构关系,并取组合破坏准则作为开裂准则,钢筋采用整体式钢筋模型。混凝土的破坏采用组合破坏准则,三向受拉应力状态时取最大主应力准则,三向受压应力状态取William—Warnke五参数准则,其他应力状态取这两种准则的过渡型式。
从混凝土拉裂和压坏后的特征看,混凝土在拉伸破坏前,其应力应变是非线性本构关系。当某方向的主应力大于拉伸破坏应力时,则发生拉伸破坏。裂缝出现后,混凝土变成正交异性材料,应力应变关系是沿着破坏面和垂直于破坏面的方向建立起来的,垂直裂缝方向混凝土的拉应力全部释放,转由钢筋承担,材料在压坏后所有方向发生应变软化。多轴应力条件下,是通过破坏准则来判断材料是否压碎,且一旦材料压碎,就假定压碎破坏的单元是各向同性的,其单元刚度取为零。
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