无网格-有限元法耦合及在钢筋砼构件数值分析的应用研究

摘要

随着有限元的成熟和发展，使混凝土构件分析得到了迅猛的发展，并日益受到工程技术界的重视。但由于网格生成的制约，使其应用及推广受到限制。无网格方法的出现，给混凝土数值方法开辟了新的途径。 本文在对无网格方法的发展现状、基本原理综述的基础上，研究了无网格-有限元法耦合，及在钢筋混凝土构件分析中的应用，完成了适合钢筋混凝土材料特点的无网格-有限元法耦合，把两种不同的材料——钢筋和混凝土分别用无网格方法与有限元方法耦合起来，并且编制了相应的MATLAB程序。通过数值算例与ANSYS解比较表明：二者的耦合解决不同材料的结构数值分析及应用是可行的。对钢筋混凝土中钢筋的处理提出了局部弥散模型，即钢筋弥散到局部区域，整个构件采用无网格方法进行分析，并与无网格-有限元法耦合解比较，再一次验证了无网格-有限元法耦合的有效性。 本文提出的无网格-有限元法耦合及所得成果，有助于无网格方法的进一步发展和研究