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TPBT试件分析示例,混凝土断裂力学案例

时间:2023-08-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:如图9.5—图9.8所示,采用半结构法使用四节点正方形等参单元离散TPBT试件。考虑三种不同的有限元网格尺寸,在有限元网格中断裂节点的数量分别取为55,27和14。很明显,即使网格尺寸相对较粗糙,该模型所预测的试件峰值荷载值几乎相同。图9.5平面四节点等参单元图9.6包含55个断裂节点的有限元网格图9.7包含27个断裂节点的有限元网格图9.8包含14个断裂节点的有限元网格

TPBT试件分析示例,混凝土断裂力学案例

如图9.5—图9.8所示,采用半结构法使用四节点正方形等参单元离散TPBT试件。图9.5显示了所使用的平面四节点等参单元。梁沿其纵向分为三个长度带:0.25D,0.75D和D。考虑三种不同的有限元网格尺寸,在有限元网格中断裂节点的数量分别取为55,27和14。计算的断裂能和抗拉强度分别取为GF=150 N/m和ft=4.15 MPa。两个试件梁的厚度都相同,取为80 mm。

对于D=250 mm的尺寸,对于断裂节点为55,27和14的情况,由数值结果确定的峰值荷载分别为8.084 9 k N,8.057 6 k N和8.054 5 k N;而对于D=150 mm,峰值荷载分别为5.572 1 k N,5.576 k N和5.571 5 k N。很明显,即使网格尺寸相对较粗糙,该模型所预测的试件峰值荷载值几乎相同。然而,正如其他文献(Petersson,1981)中所提到的,对于混凝土来说,在黏聚力之间使用比0.2lch更大的网格距离似乎不太合适,对于混凝土,其范围为40~80 mm。

图9.5 平面四节点等参单元

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图9.6 包含55个断裂节点的有限元网格

图9.7 包含27个断裂节点的有限元网格  

图9.8 包含14个断裂节点的有限元网格

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