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发信人: CECMSTA (土木工程系和建设管理系学生科学技术协会), 信区: civil_express       
标  题: 23届挑战杯作品资料简介7
发信站: BBS 听涛站 (Mon Apr 25 18:28:48 2005)

【作品名称】  基于纤维模型的钢混柱极限状态分析程序
【第一作者】  曲  哲（本科  结13）
    【其他作者】  无
【作品简介】  
本程序以非对称配置的钢骨混凝土柱的截面极限状态分析为背景，可适用于任意截面的极
限状态的压弯承载力分析。分析程序简要流程如图1所示：
 
图1：分析程序简要流程
对于SRC（钢骨混凝土）柱截面，程序分析采用以下基本假设：
（1）    截面应变分布符合平截面假定；
（2）    混凝土受压应力应变一维本构采用《混凝土结构设计规范GB50010》的规定；
（3）    钢材和钢筋的应力应变关系为理想弹塑性关系，也采用《混凝土结构设计规范G
B50010》的规定；
（4）    忽略混凝土抗拉强度；
（5）    钢骨不会发生局部屈曲；
（6）    钢骨与混凝土粘接可靠。
基于以上基本假定，再加上截面平衡条件，则对于任意给定截面，可以求出某个轴力作用
下所对应的极限抗弯承载力。具体步骤如下：
（1）达到正截面压弯极限承载力时，截面一侧混凝土达到极限压应变cu受压破坏
。设另一侧混凝土的应变为任一值 （ ），根据平截面假定确定此时截面各处应变；
（2）根据不同材料的应力应变关系，分别求出截面上各材料的应力合力及其作用位置；

（3）各合力相加即为相应的截面承受的轴力N，各合力对截面几何形心取矩，即为相应截
面承受的弯矩M，从而得到一组压弯承载力（N，M）值；
（4）重复以上（1）～（3）步骤，即可求出截面的压弯承载力（N~M）相关关系曲线。
本程序以MATLAB为编程平台，以求解核心为主，没有可视化的前处理模块，后处理也仅限
于MATLAB自带的绘图功能。对于单轴对称问题，只需要令中和轴垂直于截面的对称轴上下
移动，即可得到截面轴力N-弯矩M全曲线相关关系。对于双轴非对称问题，即任意截面，需
要控制中和轴的截矩与倾角两个参数。
本程序曾成功用于配置不对称钢骨SRC柱正截面压弯承载力的计算研究，得到了双向压弯状
态下双轴非对称SRC柱截面承载力相关曲面，如图2所示。



























图2：双轴非对称SRC柱截面压弯承载力相关曲面

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