在用有限元法分析混凝土中钢筋或峒室岩体中的锚杆变形问题时,经常会遇到线单元与体单元耦合变形的问题,现有的方法一般是将锚杆或钢筋简化成桁架或梁单元,作为嵌入单元将其贡献刚度叠加到体单元的刚度矩阵中.但无论哪种简化都没有反映复杂应力状态下加强构件变形处处不均匀的特性.在总结其他学者研究的基础上,将这类问题统称为加筋体问题,并提出一种新的的有限元分析模型.模型中利用连续介质力学基本理论将加强构件的轴向变形能、扭转变形能及弯曲变形能叠加到实体单元的势能泛函中,用最小势能原理导出了一种非线性的单元平衡方程.利用该模型编制了相应的程序,并与商用软件Abaqus的计算结果作了对比分析.
加筋体单元 锚杆 钢筋混凝土 最小势能原理 分析模型