混凝土结构的裂缝及其ANSYS分析
基于ANSYS的预制混凝土T型梁裂缝成因
第３０卷第４期２ ０ １ ２年４月水 电 能 源 科 学Ｗａｔｅｒ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ａｎｄ ＰｏｗｅｒＶｏｌ．３０Ｎｏ．４Ａｐｒ．２ ０ １ ２文章编号：１０００－７７０９（２０１２）０４－００４４－０４基于ＡＮＳＹＳ的预制混凝土Ｔ型梁裂缝成因分析徐 可，高德军，徐 港，王谊敏（三峡大学土木与建筑学院，湖北宜昌４４３００２）摘要：以天桥水电站坝顶公路预制Ｔ型梁为例，利用有限元软件ＡＮＳＹＳ对施工养护过程中环境温度变化和混凝土收缩引起的开裂进行了数值仿真分析，通过对不同龄期内的有限元仿真计算，获得了不同温差及龄期下的混凝土Ｔ型梁的温度应力和裂缝分布变化特征，并确定了混凝土开裂时间范围，其结果与实际情况较为吻合。
同时，还给出了此类混凝土结构裂缝时的修补加固建议。
关键词：Ｔ型梁；裂缝；环境温度；数值仿真中图分类号：ＴＶ７４２；ＴＵ５２８文献标志码：Ａ收稿日期：２０１１－１２－２３，修回日期：２０１２－０２－１０基金项目：高速铁路建造技术国家工程实验室开放基金资助项目；湖北省教育厅科学研究计划基金资助重点项目（Ｄ２００９１３１０）作者简介：徐可（１９８５－），男，硕士研究生，研究方向为混凝土结构耐久性，Ｅ－ｍａｉｌ：ｘｕｋｅｅ＿ｏｋ＠１２６．ｃｏｍ通讯作者：高德军（１９７０－），男，副教授，研究方向为建筑结构健康监测，Ｅ－ｍａｉｌ：ｇｄｊｓｄ＠１６３．ｃｏｍ 预制混凝土构件在养护期即出现裂缝是非常普遍的现象，主要原因是由于混凝土自身的水化热、外界温差及混凝土的收缩变形引起的［１］。
裂缝的出现对结构承载能力构成威胁，同时对结构的耐久性也存在一定影响。
目前，温度及收缩引起混凝土开裂原因主要依赖于对实际工程的定性分析，而定量计算温度改变及混凝土收缩后其各部位的应力变化则很少，大多依据“王铁梦法”［２］进行定量分析，但该方法并不能直观反映不同龄期时混凝土各部位应力分布及变化情况，同时也无法预估裂缝出现的时间及部位。
混凝土结构裂缝原因分析及治理方法
混凝土结构裂缝原因分析及治理方法一、前言混凝土结构中出现裂缝问题一直是工程界所关注的话题。
裂缝的产生可能会导致混凝土结构的强度和稳定性下降，进而危及整个工程的安全。
因此，对混凝土结构裂缝的原因进行分析，寻找有效的治理方法，具有非常重要的现实意义。
二、混凝土结构裂缝的分类混凝土结构裂缝可分为以下几种类型：1. 建筑裂缝：建筑物的裂缝主要是由于建筑物自身的重量和变形引起的。
2. 技术裂缝：技术裂缝主要是由于混凝土本身的收缩和膨胀引起的。
3. 力学裂缝：力学裂缝主要是由于外部力的作用引起的。
三、混凝土结构裂缝的原因分析1. 混凝土本身的缺陷混凝土本身存在空洞、孔隙、气泡等缺陷，这些缺陷在混凝土结构的使用过程中会逐渐扩大，形成裂缝。
2. 温度变化当混凝土遭受到温度变化时，会发生热胀冷缩的现象，这种现象会导致混凝土结构的收缩和膨胀，从而引起裂缝。
3. 湿度变化当混凝土受到湿度变化的影响时，混凝土会膨胀和收缩，从而引起裂缝。
4. 荷载变化当混凝土承受荷载变化时，会产生应力，当应力超过混凝土的承受能力时，就会产生裂缝。
5. 不良施工质量混凝土结构的施工质量不良，如振捣不均匀、养护不当等，也会引起混凝土结构裂缝。
四、混凝土结构裂缝的治理方法1. 补强法补强法是一种常见的治理混凝土结构裂缝的方法。
其主要原理是在混凝土结构的裂缝处加固，提高混凝土结构的强度和稳定性。
2. 密封法密封法是一种将混凝土结构的裂缝处进行填充，以防止混凝土结构裂缝的扩大和进一步损坏。
3. 基础加固法基础加固法主要是针对混凝土结构的基础进行加固，提高混凝土结构的整体稳定性和承重能力。
4. 增强法增强法是一种在混凝土结构表面覆盖一层增强材料，以提高混凝土结构的强度和稳定性。
五、混凝土结构裂缝治理的注意事项1. 治理混凝土结构裂缝时，一定要找到裂缝产生的原因，针对原因进行治理。
2. 在进行混凝土结构裂缝治理前，要对混凝土结构进行全面的检测和评估，确定治理方案。
基于ANSYS的混凝土温度裂缝控制仿真分析
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混凝土结构的温度场、 应力场计算， 是控制混凝土出现 温度裂缝的重要分析手段。通过分析温度场及应力场计算 结果， 可为设计和施工时及时采取合理的温控措施， 防止混 凝土开裂提供依据。对于混凝土温度裂缝控制有限元仿真 计算来说， 需要完成大量的工作， 如快速高效合理地建立起 有限元模型； 进行各种工况的仿真模拟； 计算结果的方便查 看 和 提 取 等 等 。因 此 ， 充分利用现有的商用有限元软件结构 计算能力强、 可视化开发效率高的特点， 开发出混凝土温度 裂缝控制的专用有限元仿真分析软件具有很大的经济意义 和实用价值。 本 文 借 助 #$%&% 软 件 提 供 的 参 数 化 设 计 语 言 #’() 及 用 户 界 面 设 计 语 言 *+() ， 结合实际工程中所遇到的情况 和实际需要， 开 发 了 基 于 #$%&% 的 混 凝 土 温 度 裂 缝 控 制 分 析系统。该系统是混凝土结构温度场和应力场的有限元分 析程序，可以用于计算和分析混凝土结构在不同工况下的 温度场、 应力场分布及温度裂缝的开展过程。
基于ANSYS的钢筋混凝土结构裂缝分布及宽度研究共3篇
基于ANSYS的钢筋混凝土结构裂缝分布及宽度研究共3篇基于ANSYS的钢筋混凝土结构裂缝分布及宽度研究1钢筋混凝土结构是现代建筑的主要结构形式之一，其具有很强的抗压、耐久、耐火、耐久等性能，能够在恶劣的自然环境下保持稳定。
然而，在长期使用和自然灾害等因素的影响下，钢筋混凝土结构容易发生裂缝、断裂等问题，这对结构的稳定性和使用寿命产生影响。
因此，了解钢筋混凝土结构中裂缝的分布及宽度研究是非常重要的。
钢筋混凝土结构裂缝的分布规律是影响其性能的重要因素之一。
通常情况下，裂缝的分布具有明显的集中性和分散性。
集中性裂缝通常是指相邻裂缝的间距较小，延伸方向呈现一定的集聚趋势。
它们的分布与荷载作用的密切程度有关，通常出现在受约束的构件的连接部位、弯矩较大的梁段、柱子的角部连接处等位置。
分散性裂缝通常是指相邻裂缝的间距较大，缝宽较小，延伸方向没有一定的集聚趋势。
它们的分布与材料本身的性质有关，主要是与混凝土的收缩、膨胀等因素有关。
关于裂缝的宽度研究，通常采用钢筋混凝土杆件、板梁等结构进行试验，测定裂缝宽度与荷载的关系。
钢筋混凝土结构的裂缝宽度与很多因素有关，包括混凝土强度、梁宽、钢筋直径、混凝土保护层厚度、受力面积等因素。
研究表明，裂缝宽度与荷载的关系可以采用双曲线等函数进行拟合，建立裂缝宽度与荷载的数量关系模型，以便预测结构在荷载作用下裂缝的宽度。
使用ANSYS软件进行钢筋混凝土结构的分析和模拟可以帮助我们更好地理解结构中的裂缝分布和宽度研究。
通过对结构模型的建立和加载荷载，可以计算出结构在不同荷载下的应力和位移响应，进而预测结构中的裂缝分布和宽度。
总之，了解钢筋混凝土结构中裂缝的分布及宽度研究是非常重要的。
通过科学地研究和预测裂缝的分布和宽度，可以有效提高结构的稳定性和使用寿命，保证建筑的安全可靠性。
基于ANSYS的钢筋混凝土结构裂缝分布及宽度研究2钢筋混凝土结构是一种广泛应用的建筑结构形式，具有高强度、耐久性好、抗震性能优良等优点。
混凝土裂缝原因的分析及处理方法
混凝土裂缝原因的分析及处理方法混凝土是一种常用的建筑材料，广泛应用于各种工程中，如房屋建筑、桥梁、道路等。
然而，在长时间的使用过程中，我们有时会发现混凝土出现裂缝的情况。
这些裂缝不仅会影响建筑物的美观，更重要的是可能会对结构的稳定性产生影响，了解混凝土裂缝的原因以及相应的处理方法是非常重要的。
一、混凝土裂缝的原因：1. 鸡蛋壳效应：混凝土在干燥过程中会发生体积收缩，类似于鸡蛋壳收缩而出现细小的裂缝。
这种收缩主要是由于水分的蒸发引起的，当混凝土受到干燥空气的作用时，内部水分会逐渐蒸发，导致体积缩小。
2. 温差应力：混凝土在遭受温度变化时，会产生热胀冷缩的现象，而这种温度变化可能导致混凝土产生应力，从而引发裂缝的形成。
夏季阳光直射下的高温能够使得混凝土表面迅速升温，而内部温度变化相对较慢，这种温度差异会导致混凝土内部产生应力，最终产生裂缝。
3. 荷载作用：混凝土在承受荷载时，如果超过其承载能力范围，就会产生应力集中，从而引发裂缝。
当车辆通过道路时，道路的混凝土可能会受到较大的荷载作用，如果道路的设计不合理或者材料质量不过关，就会导致混凝土出现裂缝。
4. 基础沉降：建筑物的基础沉降不均匀也是混凝土裂缝的常见原因之一。
基础沉降不均匀会导致建筑物在不同位置上受力不一致，从而造成混凝土出现裂缝。
这种情况通常需要通过加固基础或重新设计来解决。
二、混凝土裂缝的处理方法：1. 裂缝修补：对于小裂缝，可以采用裂缝修补的方法进行处理。
常用的修补材料有修补砂浆、聚合物修补材料等。
在进行修补之前，需要先将裂缝清理干净，并确保表面干燥、无油污和松散物质，以保证修补材料的粘结性能。
2. 加固处理：对于较大的裂缝或者是由于荷载作用导致的裂缝，可能需要进行加固处理。
可以采用添加钢筋增强、注浆加固等方法来增加混凝土的承载能力和抗裂性能。
3. 温度控制：针对温差应力引起的裂缝，可以采取温度控制的措施。
在施工过程中，可以采用降温措施，如喷水降温、覆盖遮阳网等，来控制混凝土的温度变化，减少温差应力引起的裂缝。
基于ANSYS的再生混凝土梁抗裂性能有限元分析
第３７卷㊀第７期㊀吉㊀林㊀化㊀工㊀学㊀院㊀学㊀报Ｖｏｌ.３７Ｎｏ.７㊀２０２０年７月ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＪＩＬＩＮＩＮＳＴＩＴＵＴＥＯＦＣＨＥＭＩＣＡＬＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＪｕｌ.㊀２０２０收稿日期:２０２０￣０５￣０６作者简介:宋㊀兵(１９９１￣)ꎬ男ꎬ吉林洮南人ꎬ吉林化工学院助教ꎬ硕士ꎬ主要从事工程管理方面的研究.㊀㊀文章编号:１００７￣２８５３(２０２０)０７￣００７２￣０４基于ＡＮＳＹＳ的再生混凝土梁抗裂性能有限元分析宋㊀兵１ꎬ姚㊀琳２(１.吉林化工学院经理管理学院ꎬ吉林吉林１３２０２２ꎻ２.吉林市政府投资建设项目管理中心ꎬ吉林吉林１３２０００)摘要:为分析不同掺量硅粉和聚丙烯纤维对再生混凝土梁抗裂性能的影响ꎬ对５根再生混凝土梁的开裂荷载㊁极限荷载㊁应力分布和荷载￣挠度曲线进行了ＡＮＳＹＳ有限元分析.结果表明:硅粉和聚丙烯纤维的掺入ꎬ提高了再生混凝土的强度和整体刚度ꎬ使得梁抵抗拉应力的能力提高ꎬ抗裂性能增强㊁延性提高ꎬ开裂荷载和极限荷载均增大.当硅粉掺量为８％ꎬ聚丙烯纤维掺量为０.９ｋｇ/ｍ３时ꎬ试件的开裂荷载和极限荷载达到最大值ꎬ分别为２３.６６ｋＮ和１２８.５ｋＮꎬ较ＳＦ０Ｐ０均提高２０％以上.关键词:硅粉ꎻ聚丙烯纤维ꎻ再生混凝土梁ꎻ抗裂性能ꎻ有限元分析中图分类号:ＴＵ３７５.１文献标志码:ＡＤＯＩ:１０.１６０３９/ｊ.ｃｎｋｉ.ｃｎ２２－１２４９.２０２０.０７.０１７㊀㊀近年来ꎬ国内外学者对于再生混凝土的研究取得了丰硕的成果ꎬ再生混凝土不仅可以处理掉部分建筑垃圾ꎬ而且还可节约天然骨料ꎬ带来了显著的经济㊁环境和社会效益ꎬ但是再生混凝土因为自身存在的不足ꎬ如孔隙率高㊁吸水性大㊁强度低等ꎬ而在使用过程中受到限制.为弥补再生混凝土的不足ꎬ使再生混凝土构件在工程中得到更大地推广和应用ꎬ综合硅粉(ＳＦ)颗粒小㊁促进水泥水化㊁较强的火山灰活性等优点[１￣２]ꎬ以及聚丙烯纤维(ＰＰＦ)抗拉强度高㊁延性好㊁耐久性好等特点[３￣６]ꎬ基于ＡＮＳＹＳ对一定再生骨料取代率下的聚丙烯纤维硅粉再生混凝土梁的开裂荷载㊁极限荷载㊁跨中挠度等进行了有限元分析ꎬ得出了二者的建议掺量ꎬ为再生混凝土梁构件的进一步研究及推广提供了理论基础.１㊀试验方案设计经查阅相关文献表明ꎬ再生混凝土中硅粉(ＳＦ)的掺量为６％~８％ꎬ聚丙烯纤维(ＰＰＦ)掺量不大于１.２ｋｇ/ｍ３ꎬ对混凝土性能提升显著[７￣８].为此ꎬ试验控制水胶比为０.４ꎬ砂率为４５％ꎬ硅粉掺量为０％和８％ꎬ聚丙烯纤维(ＰＰＦ)掺量为０ｋｇ/ｍ３㊁０.６ｋｇ/ｍ３㊁０.９ｋｇ/ｍ３和１.２ｋｇ/ｍ３ꎬ再生粗骨料取代率为３０％的５组混凝土ꎬ并设计５根跨度为１５００ｍｍꎬ截面尺寸１５０ｍｍˑ２５０ｍｍ的再生混凝土梁试件ꎬ其纵向受力筋直径为１２ｍｍ的ＨＲＢ３３５热轧钢筋ꎬ架立筋和箍筋直径为８ｍｍ的ＨＰＢ３００热轧钢筋ꎬ各组混凝土试块的测试结果见表１.表１㊀各组混凝土２８ｄ的力学性能试件编号抗压强度/ＭＰａ轴心抗压强度/ＭＰａ劈裂抗拉强度/ＭＰａ弹性模量/ˑ１０４ＭＰａＳＦ０Ｐ０３４.７５３０.８３２.７１２.８４ＳＦ８Ｐ０３８.４７３３.５２２.９７３.１５ＳＦ８Ｐ０.６３９.２２３４.１３３.１６３.２８ＳＦ８Ｐ０.９４０.３９３５.３２３.２９３.４０ＳＦ８Ｐ１.２３９.４３３３.９１３.１１３.３３２㊀有限元模型的建立２.１㊀单元类型混凝土采用ＳＯＬＩＤ６５单元模拟ꎬ钢筋和箍筋均采用ＬＩＮＫ８单元ꎬ为避免出现应力集中的问题ꎬ在试件的加载点下方和底部支座处设置１５０ｍｍˑ１００ｍｍ的刚性垫板ꎬ有限元模型如图１所示.(ａ)试件网格划分(ｂ)钢筋单元图１㊀有限元模型２.２㊀材料的本构关系１.钢材的本构关系.钢材采用双线性随动强化模型(ＢＫＩＮ)ꎬ如图２(ａ)所示.２.混凝土的本构关系.再生混凝土应力￣应变关系上升段采用文献[７]提出的计算模型ꎬ下降段采用文献[９]提出的计算模型ꎬ如图２(ｂ)所示.(ａ)钢材本构关系(ｂ)混凝土本构关系图２㊀材料本构关系３㊀ＡＮＳＹＳ计算结果分析３.１㊀开裂荷载和极限荷载５组试件的开裂荷载和极限荷载如图３所示.在加载初期ꎬ试件ＳＦ０Ｐ０的开裂荷载为１９.４３ｋＮꎬ而ＳＦ８Ｐ０的开裂荷载较前者的提高了６.３％ꎬ随着ＰＰＦ的掺入ꎬ试件的开裂荷载显著增大ꎬ试件ＳＦ８Ｐ０.９的开裂值达到２３.６６ｋＮꎬ比试件ＳＦ０Ｐ０提高了２１.８％ꎬ比试件ＳＦ８Ｐ０提高了１４.６％.随着荷载继续增加ꎬ试件进入屈服阶段直至破坏ꎬ当ＰＰＦ掺率达到０.９ｋｇ/ｍ３时ꎬ试件的极限荷载达到峰值１２８.５ｋＮꎬ比试件ＳＦ０Ｐ０提高了２０.７％ꎬ比试件ＳＦ８Ｐ０提高了１３.１％.究其原因ꎬ一方面是ＳＦ的活性强ꎬ能够促进水泥颗粒的水化ꎬ使再生混凝土变得致密ꎬ优化了混凝土的强度指标.另一方面ＰＰＦ掺入到再生混凝土试件中ꎬ纤维起到锚固的作用ꎬ拉结效应弥补了因接触面积增大而强度降低的损失ꎬ加强了构件内部的联系ꎬ增加了构件的抗拉和抗弯强度ꎬ提高了承载能力[７].但当ＰＰＦ掺量达到１.２ｋｇ/ｍ３时ꎬ试件ＳＦ８Ｐ１.２的开裂荷载和极限荷载较ＳＦ８Ｐ０.９均有所降低ꎬ分析因为纤维掺量大ꎬ分散不均匀ꎬ与再生混凝土接触不好ꎬ使得再生混凝土的抗拉强度降低.试件编号图３㊀各组试件的开裂荷载和极限荷载３.２㊀等效屈服应力云图选取２组试件的等效屈服应力云图ꎬ如图４㊁图５所示.在加载初期ꎬ试件ＳＦ０Ｐ０最大应力出现在试件的跨中区域ꎻ随着荷载的增大ꎬ最大应力出现在加载点处ꎻ当荷载继续增加到屈服阶段ꎬ最大压应力出现在试件梁跨中的上部受压区ꎬ这主要因为钢筋达到屈服点后ꎬ受压区混凝土的压应力迅速增长直至压碎.而试件ＳＦ８Ｐ０.９在加载初期至３７㊀㊀第７期宋㊀兵ꎬ等:基于ＡＮＳＹＳ的再生混凝土梁抗裂性能有限元分析㊀㊀㊀屈服阶段的应力云图与试件ＳＦ０Ｐ０的最大应力分布相似ꎬ但出现第一条裂缝的时间晚ꎬ且在钢筋屈服后ꎬ试件ＳＦ８Ｐ０.９因为纤维的掺入ꎬ抵抗拉应力的能力逐步提高ꎬ最大应力又出现在试件的跨中区域ꎬ荷载继续增大至破坏ꎬ试件的破坏时间得到延长.试件的破坏过程与文献[１０]中的试验结果相吻合.图４㊀ＳＦ０Ｐ０各阶段等效屈服应力云图３.３㊀荷载￣挠度曲线分析５组试件的荷载￣跨中挠度曲线如图６所示.可以看出ꎬ在加载初期ꎬ各组试件具有相同的荷载￣挠度变化趋势ꎬ呈线性增长ꎻ在进入屈服阶段后ꎬ试件ＳＦ０Ｐ０有明显的拐点ꎬ跨中挠度增加迅速ꎻ而随着ＳＦ和ＰＰＦ的掺入ꎬ曲线过渡平缓ꎬ没有明显折点.在荷载相同时ꎬ试件的挠度呈现显著差异ꎬ试件ＳＦ８Ｐ０.９和ＳＦ８Ｐ１.２抵抗变形的效果比较明显ꎬ且破坏挠度较其他试件明显增大.由此可见ꎬＳＦ的掺入ꎬ提高了再生混凝土的强度和整体刚度ꎬＰＰＦ的掺入ꎬ使得梁的抗裂性能增强㊁延性提高.４㊀结㊀㊀论基于ＡＮＳＹＳ有限元软件模拟分析了不同硅粉和聚丙烯纤维掺量对再生混凝土梁开裂荷载㊁极限荷载及跨中挠度的影响.结果表明:１.适量硅粉和聚丙烯纤维的掺入能提高再生混凝土梁的开裂荷载和极限荷载.当硅粉掺量为８％ꎬ聚丙烯纤维掺量为０.９ｋｇ/ｍ３时ꎬ试件的开裂荷载和极限荷载达到最大值ꎬ分别为２３.６６ｋＮ和１２８.５ｋＮꎬ较ＳＦ０Ｐ０均提高２０％以上.４７㊀㊀吉㊀林㊀化㊀工㊀学㊀院㊀学㊀报㊀㊀２０２０年㊀㊀２.硅粉的掺入ꎬ提高了再生混凝土的强度和整体刚度ꎬ聚丙烯纤维的掺入ꎬ使得梁抵抗拉应力的能力提高ꎬ抗裂性能增强㊁延性提高.参考文献:[１]㊀常锋.混凝土中硅粉的作用机理[Ｊ].中国新技术新产品ꎬ２０１９ꎬ１３:３７￣３８.[２]㊀张合春.硅粉混凝土基本性能试验及作用机理研究[Ｊ].山西建筑ꎬ２０１８ꎬ２０:１０６￣１０７.[３]㊀刘福顺.简析聚丙烯纤维对混凝土强度的影响[Ｊ].湖南交通科技ꎬ２０２０ꎬ１:４５￣４７.[４]㊀周玲珠ꎬ郑愚ꎬ罗远彬.高掺量聚丙烯纤维自密实混凝土试验及性能初探[Ｊ].混凝土ꎬ２０１８ꎬ１２:９０￣９４.[５]㊀ＢＥＨＦＡＲＮＩＡＫꎬＢＥＨＲＡＶＡＮＡ.Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｈｉｇｈｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅｆｉｂｅｒｓｉｎｃｏｎｃｒｅｔｅｌｉｎｉｎｇｏｆｗａｔｅｒｔｕｎｎｅｌｓ[Ｊ].Ｍａｔｅｒｉａｌｓ＆Ｄｅｓｉｇｎꎬ２０１４ꎬ５５:２７４￣２７９.[６]㊀ＲＡＭＥＺＡＮＩＡＮＰＯＵＲＡＡꎬＥＳＭＡＥＩＬＩＭꎬＧＨＡＨＡＲＩＳＡꎬｅｔｃ.Ｌａｂ￣ｏｒａｔｏｒｙｓｔｕｄｙｏｎｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅｆｉｂｅｒｏｎｄｕｒａ￣ｂｉｌｉｔｙꎬａｎｄｐｈｙｓｉｃａｌａｎｄｍｅｃｈａｎｉｃａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｏｆｃｏｎ￣ｃｒｅｔｅｆｏｒａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｉｎｓｌｅｅｐｅｒｓ[Ｊ].ＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎａｎｄＢｕｉｌｄ￣ｉｎｇＭａｔｅｒｉａｌｓＡｔｅｒｉａｌｓꎬ２０１３ꎬ４４:４１１￣４１８.[７]㊀李涛.掺加硅粉及纤维改性再生混凝土性能试验研究[Ｊ].河南科学ꎬ２０１５ꎬ３３(３):４２１￣４２５.[８]㊀邱庆莉ꎬ洪叶南ꎬ李海光ꎬ等.聚丙烯纤维硅粉混凝土强度与早期抗裂性能试验[Ｊ].科技通报ꎬ２０１６ꎬ３２(４):１８７￣１９１.[９]㊀王长青ꎬ肖建庄ꎬ孙振平.动态单调荷载下约束再生混凝土单轴受压应力￣应变全曲线方程[Ｊ].土木工程学报ꎬ２０１７ꎬ８:１￣９.[１０]姚琳.混杂纤维再生混凝土梁抗裂性能试验研究[Ｄ].延吉:延边大学ꎬ２０１７.ＦｉｎｉｔｅＥｌｅｍｅｎｔＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＣｒａｃｋＲｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆＲｅｃｙｃｌｅｄＣｏｎｃｒｅｔｅＢｅａｍｂａｓｅｄｏｎＡＮＳＹＳＳＯＮＧＢｉｎｇ１ꎬＹＡＯＬｉｎ２(１.ＳｃｈｏｏｌｏｆＳｃｉｅｎｃｅꎬＪｉｌｉｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＣｈｅｍｉｃａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬＪｉｌｉｎＣｉｔｙ１３２０２２ꎬＣｈｉｎａꎻ２.ＣｅｎｔｅｒｏｆＧｏｖｅｒｎｍｅｎｔＩｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔＣｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＰｒｏｊｅｃｔｓＭａｎａｇｅｍｅｎｔＣｏｍｍｉｔｔｅｅｏｆＭｕｎｉｃｉｐａｌａｎｄＲｕｒａｌＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆＪｉｌｉｎＣｉｔｙꎬＪｉｌｉｎＣｉｔｙ１３２０００ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:ＩｎｏｒｄｅｒｔｏａｎａｌｙｚｅｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｏｎｔｅｎｔｓｏｆｓｉｌｉｃａｐｏｗｄｅｒａｎｄｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅｆｉｂｅｒｏｎｔｈｅｃｒａｃｋｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆｒｅｇｅｎｅｒａｔｅｄｃｏｎｃｒｅｔｅｂｅａｍｓꎬＡＮＳＹＳｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓｗａｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｏｎｔｈｅｃｒａｃｋｌｏａｄꎬｕｌｔｉｍａｔｅｌｏａｄꎬｓｔｒｅｓｓｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎａｎｄｌｏａｄ￣ｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎｃｕｒｖｅｏｆ５ｒｅｇｅｎｅｒａｔｅｄｃｏｎｃｒｅｔｅｂｅａｍｓ.Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅａｄｄｉｔｉｏｎｏｆｓｉｌｉｃａｐｏｗｄｅｒａｎｄｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅｆｉｂｅｒｉｎｃｒｅａｓｅｓｔｈｅｓｔｒｅｎｇｔｈａｎｄｏｖｅｒａｌｌｓｔｉｆｆｎｅｓｓｏｆｔｈｅｒｅｃｙｃｌｅｄｃｏｎｃｒｅｔｅꎬｉｍｐｒｏｖｅｓｔｈｅｔｅｎｓｉｌｅｓｔｒｅｓｓｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆｔｈｅｂｅａｍꎬｅｎｈａｎｃｅｓｔｈｅｃｒａｃｋｒｅｓｉｓｔａｎｃｅꎬｉｍｐｒｏｖｅｓｄｕｃｔｉｌｉｔｙꎬａｎｄｉｎｃｒｅａｓｅｓｔｈｅｃｒａｃｋｉｎｇｌｏａｄａｎｄｕｌｔｉｍａｔｅｌｏａｄ.Ｗｈｅｎｔｈｅｃｏｎｔｅｎｔｏｆｓｉｌｉｃａｐｏｗｄｅｒｗａｓ８％ａｎｄｔｈｅｃｏｎｔｅｎｔｏｆｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅｆｉｂｅｒｗａｓ０.９ｋｇ/ｍ３ꎬｔｈｅｃｒａｃｋｉｎｇｌｏａｄａｎｄｕｌｔｉｍａｔｅｌｏａｄｏｆｔｈｅｓｐｅｃｉｍｅｎｒｅａｃｈｅｄｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｖａｌｕｅｏｆ２３.６６ｋＮａｎｄ１２８.５ｋＮｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙꎬｗｈｉｃｈｗｅｒｅｍｏｒｅｔｈａｎ２０％ｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｔｈａｔｏｆＳＦ０Ｐ０.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｓｉｌｉｃａｐｏｗｄｅｒꎻｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅｆｉｂｅｒꎻｒｅｃｙｃｌｅｄｃｏｎｃｒｅｔｅｂｅａｍꎻｃｒａｃｋｒｅｓｉｓｔａｎｃｅꎻｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓ５７㊀㊀第７期宋㊀兵ꎬ等:基于ＡＮＳＹＳ的再生混凝土梁抗裂性能有限元分析㊀㊀㊀。
ANSYS裂缝处理
裂缝处理的主要方式
裂缝的发生机理及其裂缝理论可参考各种教材和书籍，这里不予赘述。
而这里所言是钢筋混凝土有限元分析中裂缝的数学模型，由于裂缝的处理比较困难，因此其处理方式也很多，可谓百花怒放。
但主要且常用的有三种方法：离散裂缝模型(discrete cracking model)、分布裂缝模型(smeared cracking model)、断裂力学模型。
①离散裂缝模型：也称单元边界的单独裂缝模型，即将裂缝处理为单元边界，一旦混凝土开裂，就增加新的结点，重新划分单元，使裂缝处于单元和单元边界之间。
该法可以模拟和描述裂缝的发生和发展，甚至裂缝宽度也可确定。
但因几何模型的调整、计算量大等，其应用受到限制。
不过也因计算速度和网格自动划分的实现，该模型有可能东山再起。
②分布裂缝模型：也称单元内部的分布裂缝模型，以分布裂缝来代替单独的裂缝，即在出现裂缝以后，仍假定材料是连续的，仍然可用处理连续体介质力学的方法来处理。
即某单元积分点的应力超过了开裂应力，则认为整个积分点区域开裂，并且认为是在垂直于引起开裂的拉应力方向形成了无数平行的裂缝，而不是一条裂缝。
由于不必增加节点和重新划分单元，很容易由计算自动进行处理，因而得到广泛的应用。
③断裂力学或其它模型：断裂力学在混凝土结构分析领域的研究十分活跃，但主要都集中于单个裂缝的应力应变场的分布问题，对于多个裂缝及其各个裂缝之间的相互影响问题，研究工作目前尚不成熟，到能够应用于实际路程还很遥远。
ANSYS采用分布裂缝模型。
混凝土结构的裂缝及其ANSYS分析
混凝土结构的裂缝及其ANSYS分析混凝土结构是建筑工程中常见的结构形式，由于其性能优异，在各种建筑中被广泛使用。
然而，由于混凝土结构的特性，如收缩、膨胀、温度变化、荷载变形等，可能会导致结构出现裂缝。
本文将探讨混凝土结构的裂缝产生原因、裂缝的分类以及使用ANSYS软件进行裂缝分析的方法。
混凝土结构的裂缝产生原因可以从内力和外力两个方面考虑。
内力是由于结构收缩、膨胀和变形引起的，外力则包括温度变化、荷载作用、水膨胀、地震等因素。
裂缝的形成是由于混凝土内部受到拉应力的作用，当拉应力超过混凝土的抗拉强度时，就会形成裂缝。
根据混凝土结构裂缝的性质和产生原因，常见的裂缝可以分为以下几类：1.收缩裂缝：由于混凝土在干燥过程中会发生收缩，造成内部产生拉应力，从而形成的裂缝。
2.膨胀裂缝：由于温度的变化以及聚合材料的膨胀引起的裂缝，也是常见的一种裂缝类别。
3.荷载裂缝：由于承载结构受到外部荷载作用产生的拉应力引起的裂缝。
4.施工裂缝：由于混凝土的收缩和膨胀，以及施工技术不良等因素引起的裂缝。
5.水膨胀裂缝：由于混凝土受到水的侵蚀，引起水膨胀引起的裂缝。
为了对混凝土结构的裂缝进行分析，可以使用ANSYS软件。
ANSYS是一种通用有限元分析软件，可以用于模拟和分析各种复杂的结构问题。
以下是使用ANSYS进行混凝土结构裂缝分析的方法：1.准备模型：首先需要准备一个混凝土结构的三维模型。
可以使用CAD软件绘制模型，然后导入到ANSYS中。
在绘制模型时，需要注意表达混凝土的材料性质、尺寸和边界条件等。
2.定义材料性质：在ANSYS中定义混凝土的材料性质，包括弹性模量、抗拉强度、抗压强度、收缩系数等参数。
这些参数可以根据实际材料的性质进行设定。
3.应用载荷：在模型中应用实际的载荷和边界条件。
载荷可以包括静载荷、动态荷载以及温度载荷等。
需要注意的是，载荷应符合实际工程情况。
4.网格划分：将模型进行网格划分，将结构划分成小的单元。
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混凝土结构的裂缝及其ANSYS分析
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