不同积分方法对钢纤维混凝土楼板计算的影响

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本文以钢纤维混凝土板为例,为您介绍使用不同的积分方法和不同的积分点数对计算结果的影响。

如技术文章 用户定义的用于确定内力的积分方法 中所述,得出板中的内力由沿板厚度方向的应力的数值积分得出。 如果使用非线性材料,则可以在 RFEM 6 中选择 Gauss-Lobatto 正交、梯形规则和 Simpson 规则。 积分点的数量也可以在 3 到 99 之间自行设置。

积分方法的理论在手册多层表面解释。 您还可以在此处找到类似的 示例,用于三个-层,点支座板。

在本例中,我们将针对钢纤维混凝土板说明使用不同的积分方法和不同的积分点数对计算结果的影响。 考虑一块长 5 m、宽 2 m、厚 30 cm 的板,并使用各向同性损伤模型。 施加的荷载为 13 kN/m²,网格密度为 0.5 m。

积分方法和积分点的数量可以在板厚的通用数据中指定。

计算得出以下结果,其中特别考虑了板的中心(栅格点编号 28)。

对于较少的积分点,各个积分方法之间存在明显的偏差。 尤其是梯形规则不太准确。 但是,对于较大的数字,所有积分方法的结果都趋于固定解。 在 RFEM 6 中标准使用的带有 9 个积分点的 Gauss-Lobatto 求积足以满足大多数情况。 但是,如果在板上施加非常大的荷载,则积分方法之间的差异会变得更加明显。

尤其是在计算钢纤维混凝土的流动范围时,可以使用更多的积分点,因为这样可以更好地映射材料的行为。 该区域的应力-应变行为很难用多项式近似,但数值积分方法就是基于此。 因此在这种情况下可以使用梯形规则或 Simpson 规则,因为它们分别适用于较小的区域,然后将部分结果相加。

在这篇 技术文章中介绍了钢纤维混凝土的材料性能。

关键词

钢纤维混凝土 积分法 积分点

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  • 更新 2023年12月13日

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