Crack Identification in Reinforced Concrete Beams Using ANSYS Software

Abstract

Разработана трехмерная нелинейная конечноэлементная модель железобетонной балки. Для численного моделирования использовался стандартный конечноэлементный пакет программ ANSYS 8.0. С использованием объемных конечных элементов типа SOLID65 разрушение бетона при сжатии моделировалось с помощью алгоритма пластичности, тогда как его растрескивание в зоне растяжения описывалось нелинейной моделью материала. Учет стального армирования балки производится для различных объемных долей стали в бетоне. Для бетонной балки без армирования результаты расчетов с помощью программы ANSYS сравниваются с аналитическими расчетами. При этом получена их хорошая сходимость. Показана применимость модели для оценки критических зон растрескивания, загрузок и перемещений в железобетонных балках при различного рода нагружении.

Розроблено тривимірну нелінійну скінченноелементну модель залізобетонної балки. Для числового моделювання використано стандартний скінченноелементний пакет програм ANSYS 8.0. Із використанням об’ємних скінченних елементів типу SOLID65 руйнування бетону при стиску моделювалося за допомогою алгоритму пластичності, в той час як його розтріскування в зоні розтягу описувалося нелінійною моделлю матеріалу. Урахування стального армування балки проводилося для різних об’ємних долей сталі в бетоні. Для бетонної балки без армування результати розрахунків за допомогою програми ANSYS порівнювалися з аналітичними розрахунками. При цьому отримано їх хорошу збіжність. Показано використання моделі для оцінки критичних зон розтріскування, завантажень і переміщень у залізобетонних балках за різного роду навантажень.