混凝土有限元分析
基于ANSYS的钢筋混凝土结构试验有限元分析共3篇
基于ANSYS的钢筋混凝土结构试验有限元分析共3篇基于ANSYS的钢筋混凝土结构试验有限元分析1混凝土结构是我们生活和工作环境中不可或缺的部分。
为了保证结构的安全性和耐久性，需要进行大量的试验和分析。
钢筋混凝土结构试验有限元分析是其中一种方法，本文将介绍如何基于ANSYS进行试验有限元分析。
1、前期准备工作进行钢筋混凝土结构试验有限元分析前，需要进行一些前期准备工作。
首先要确定模型的尺寸和几何形状，包括梁的长度、宽度和高度，钢筋的数量和材料等信息。
其次是建立材料模型。
钢筋和混凝土的本构关系可以参考各种规范和文献，例如ACI318和EHE等。
最后是进行荷载和边界条件的设置。
这些参数可以根据试验的要求进行设定。
2、建立有限元模型通过ANSYS软件建立钢筋混凝土结构的有限元模型。
其中，混凝土部分采用可压缩性线性弹性模型；钢筋采用弹塑性模型，可以考虑材料的塑性性质。
首先，选择适当的元素类型，包括梁单元和实体单元。
对于梁单元，要选择适当的截面类型和断面参数。
对于实体单元，要确定网格的大小和形状。
然后，按照模型的几何形状和材料参数设置单元类型和属性。
最后，进行单元的划分和网格生成，调整边界条件，使其与试验条件保持一致。
3、分析和结果在模型准备就绪之后，进行分析和结果的处理。
首先，定义荷载和边界条件，可以模拟多种加载模式，例如单点荷载、均布荷载、自重等。
然后，进行静态分析或动态分析。
静态分析可以计算结构的变形、应力和应变等参数；动态分析可以模拟结构在地震、风等自然灾害下的响应。
最后，进行结果的处理和分析。
包括可视化、动画演示、应力云图、位移云图等，能够对计算结果进行全方位的检查和分析。
综上所述，基于ANSYS的钢筋混凝土结构试验有限元分析是一种非常有用的手段，可以帮助工程师更准确地评估结构的安全性和耐久性。
它具有良好的可靠性和可操作性，可在较短的时间内快速建立模型和分析结果。
基于ANSYS的钢筋混凝土结构试验有限元分析2钢筋混凝土结构是目前建筑工程最常用的一种结构形式，其优点在于承载能力强、耐久性好、施工方便等。
钢筋混凝土结构建模与有限元分析的应用研究
钢筋混凝土结构建模与有限元分析的应用研究钢筋混凝土是目前使用最广泛的建筑材料之一，因其强度高、耐久性好、施工灵活性高等优点而被广泛应用于各种建筑结构中。
在设计和施工过程中，钢筋混凝土结构需要进行建模和有限元分析，以确保结构的安全性和可靠性。
本文将探讨钢筋混凝土结构建模与有限元分析的应用研究。
钢筋混凝土结构的建模是指将实际结构的几何形状、材料特性和边界条件等信息转化为计算模型的过程。
建模的目的是得到一个能够准确描述结构行为的数学模型，以用于有限元分析。
在建模过程中，需要考虑结构的几何形状、材料性质、外界荷载、支座条件等因素。
一般情况下，可以使用计算机辅助设计（CAD）软件进行几何建模，根据结构的实际情况选择不同类型的有限元单元进行离散化。
有限元分析是指利用数值方法将结构分割为有限个子单元，在每个子单元内进行力学计算，并通过求解子单元之间的平衡关系来得到整个结构的应变、应力和变形等力学参数。
在有限元分析中，需要输入已建模的结构几何信息、材料特性、边界条件和荷载信息等数据，对结构进行数值计算，得到结构在不同工况下的力学响应。
根据计算结果，可以评估结构的安全性，如极限承载力、变形性能等，为结构的设计和施工提供参考依据。
钢筋混凝土结构建模与有限元分析的应用研究主要涉及以下方面：1. 结构性能评估：通过建立真实的结构模型，使用有限元方法对结构在正常使用条件下的力学性能进行分析，包括承载性能、刚度、振动特性等。
通过对结构的性能进行评估，可以发现结构的弱点和不足之处，为结构改进和优化提供依据。
2. 抗震性能研究：钢筋混凝土结构在地震荷载下的抗震性能是一个重要的研究方向。
通过建立真实的3D结构模型，考虑结构的非线性行为、接触条件、材料的损伤和破坏等因素，进行地震动力学分析，评估结构在地震荷载下的抗震性能，并提出相应的抗震设计措施。
3. 施工工艺模拟：在实际的施工阶段，建筑结构会受到施工工艺的影响，包括浇筑过程中的温度和应力的变化等。
ABAQUS钢筋混凝土有限元分析
ABAQUS钢筋混凝土有限元分析钢筋混凝土作为一种常见的建筑材料，在建筑、交通、水利等领域得到了广泛应用。
然而，钢筋混凝土结构在服役期间会受到多种复杂荷载的作用，导致结构性能退化甚至破坏。
因此，对钢筋混凝土结构进行精确的分析和模拟至关重要。
ABAQUS是一款强大的工程仿真软件，能够模拟各种材料和结构的力学行为。
本文将介绍如何使用ABAQUS 对钢筋混凝土进行有限元分析。
ABAQUS是一款专业的有限元分析软件，它提供了丰富的材料模型库和边界条件设置功能，可以模拟各种复杂结构的力学行为。
ABAQUS具有强大的前后处理功能，用户可以通过直观的界面进行模型构建、材料属性设置、边界条件施加等操作。
同时，ABAQUS还提供了强大的数据分析和可视化工具，方便用户对模拟结果进行详细分析。
钢筋混凝土是由钢筋和混凝土两种材料组成的复合材料。
混凝土是一种抗压强度高、抗拉强度低的材料，而钢筋具有较高的抗拉强度和塑性。
将钢筋嵌入混凝土中，可以提高结构的抗拉强度、抗压强度和韧性。
钢筋混凝土还具有较好的耐久性和防火性能。
在有限元分析中，需要对钢筋混凝土的力学性能进行适当简化。
通常假定混凝土为各向同性材料，钢筋为弹塑性材料。
同时，还应考虑混凝土的裂缝、损伤以及钢筋与混凝土之间的粘结和滑移等因素。
在ABAQUS中，可以对钢筋混凝土结构进行详细的有限元分析。
需要建立合适的计算模型，包括几何模型、材料属性、边界条件和荷载等。
模型建立完成后，可以通过ABAQUS的求解器进行计算，得到各节点位移、应力、应变等结果。
通过对计算结果的分析，可以评价结构的性能和安全性。
例如，可以通过应力和应变分布情况，分析结构的整体和局部稳定性、裂缝分布及扩展等。
还可以观察钢筋与混凝土之间的粘结性能以及评估结构的耐久性。
本文介绍了如何使用ABAQUS对钢筋混凝土进行有限元分析。
通过建立合适的计算模型，设置材料属性和边界条件，以及进行求解计算，可以得到结构的详细应力、应变和位移分布情况。
钢筋混凝土结构非线性有限元分析共3篇
钢筋混凝土结构非线性有限元分析共3篇钢筋混凝土结构非线性有限元分析1钢筋混凝土结构是现代建筑结构中常用的一种结构形式。
由于钢筋混凝土结构自身的复杂性，非线性有限元分析在该结构的设计和施工过程中扮演着重要的角色。
非线性有限元分析是建立在解析的基础之上的，它可以更真实地模拟结构在实际载荷下的变形和破坏特性。
本文对钢筋混凝土结构的非线性有限元分析进行细致的介绍。
首先需要了解的是，钢筋混凝土结构存在多种非线性问题，如材料非线性、几何非线性和边界非线性等。
这些非线性问题极大地影响了结构的受力性能。
在结构的设计阶段，要对这些非线性因素进行充分分析。
钢筋混凝土结构在材料方面存在很多非线性问题，例如，混凝土的拉应力－应变曲线存在非线性变形，钢筋的本构关系存在弹塑性和损伤等等。
这些材料的非线性特性是钢筋混凝土结构变形和破坏的重要因素。
钢筋混凝土结构材料的非线性特性需要通过相关试验来获得，例如混凝土的轴向拉伸试验和抗压试验，钢筋的拉伸试验等，试验数据可以被用来建立预测结构非线性响应的有限元模型。
钢筋混凝土结构在几何方面存在很多非线性问题，例如，结构的非线性变形、结构的大变形效应、结构的初始应力状态等等。
钢筋混凝土结构几何的非线性效应可通过有限元分析明确地描述。
要对几何非线性进行分析，通常使用非线性有限元分析程序，其中包括基于条件梯度最优化技术的材料和几何非线性分析以及有限元法分析中使用的高级非线性模拟技术。
钢筋混凝土结构的边界条件也可能导致结构的非线性响应，例如基础的扰动、结构的支承和约束条件等。
所有这些条件都会导致模型在分析中出现非线性行为。
最后，非线性有限元分析可以简化结构设计的过程，并且可以更准确地分析结构的性能。
另外，分析过程中还可以考虑更多因素，例如局部的材料变形、应力浓度等等，让设计人员了解到结构的真实状态。
总之，钢筋混凝土结构非线性有限元分析是现代建筑结构中常用的一种结构分析方式，对于设计和施工都有着重要的意义。
混凝土有限元分析与研究概述
混凝土有限元分析与研究概述摘要：本文介绍了混凝土结构常见几种有限元模型，并对混凝土有限元理论的本构关系和破坏准则以及参数选择和收敛问题进行了分析，并且提出了相应的建议，从而推动了混凝土性能的研究。
关键词：有限元，钢筋混凝土，本构模型，收敛问题引言钢筋混凝土是当今土木工程、水利水电工程以及建筑工程中使用最为广泛的建筑材料,长期以来人们用结构力学的杆系和线弹性理论来研究其结构,尽管这些理论是基于大量试验数据得到的经验公式,但对其结构内力的认识还不够深入。
有限元分析法出现后逐步成为分析钢筋混凝土结构性能和内部微观机理的有力工具。
由于许多钢筋混凝土结构在使用荷载下容许出现裂缝,裂缝的产生和发展会引起刚度的不断变化,致使结构内力随之重新分布，因此引入混凝土多参数强度准则和非线性本构关系,对其进行非线性有限元分析非常必要。
1模型钢筋混凝土有限元模型根据钢筋的处理方式主要分为3种，即分离式、分布式和组合式模型。
1.1分离式模型把混凝土和钢筋作为不同的单元来处理，即混凝土和钢筋各自被划分为足够小的单元，两者的刚度矩阵是分开来求解的，考虑到钢筋是一种细长材料，通常可以忽略其横向抗剪强度，因此可以将钢筋作为线单元处理。
钢筋和混凝土之间可以插入粘结单元来模拟钢筋和混凝土之间的粘结和滑移。
1.2整体式模型将钢筋分布于整个单元中，假定混凝土和钢筋粘结很好，并把单元视为连接均匀材料。
与分离式不同的是，它求出的是综合了混凝土与钢筋单元的刚度矩阵；与组合式不同之处在于它不是先分别求出混凝土与钢筋对单元刚度的贡献然后再组合，而是一次性求得组合的刚度矩阵。
1.3组合式模型组合式模型又分为两种：一种是分层组合式，这种模型在杆件系统，尤其是钢筋混凝土板壳结构中应用很广，在横截面上分成许多混凝土层和若干钢筋层，并对截面的应变作出某些假设，这种组合方式在钢筋混凝土板和壳结构中应用最广；另一种组合方式是钢筋混凝土组合单元，平面问题中主要有带钢筋的四边形单元，空间问题中主要有带钢筋模的各种单元。
钢筋混凝土有限元分析
钢筋混凝土有限元分析(1)首先建立有限元模型，这里我们选用ANSYS软件自带的专门针对混凝土的单元类型Solid 65，进入ANSYS主菜单Preprocessor->Element Type->Add/Edit/Delete，选择添加Solid 65号混凝土单元。
(2) 点击Element types窗口中的Options，设定Stress relax after cracking为Include，即考虑混凝土开裂后的应力软化行为，这样在很多时候都可以提高计算的收敛效率。
(3) 下面我们要通过实参数来设置Solid 65单元中的配筋情况。
进入ANSYS主菜单Preprocessor-> Real Constants->Add/Edit/Delete，添加实参数类型1与Solid 65单元相关，输入钢筋的材料属性为2号材料，但不输入钢筋面积，即这类实参数是素混凝土的配筋情况。
(4) 再添加第二个实参数，输入X方向配筋为0.05，即X方向的体积配筋率为5%。
(5) 下面输入混凝土的材料属性。
混凝土的材料属性比较复杂，其力学属性部分一般由以下3部分组成：基本属性，包括弹性模量和泊松比；本构关系，定义等效应力应变行为；破坏准则，定义开裂强度和压碎强度。
下面分别介绍如下。
(6) 首先进入ANSYS主菜单Preprocessor-> Material Props-> Material Models，在DefineMaterial Model Behavior 窗口中选择Structural-> Linear -> Elastic-> Isotropic，输入弹性模量和泊松比分别为30e9和0.2(7) 下面输入混凝土的等效应力应变关系，这里我们选择von Mises屈服面，该屈服面对于二维受力的混凝土而言精度还是可以接受的。
在Define Material Model Behavior 窗口中选择Structural-> Nonlinear->Inelastic-> Rate Independent-> Isotropic Hardening Plasticity-> Mises Plasticity-> Multilinear，输入混凝土的等效应力应变曲线如下图所示。
混凝土非线性有限元分析-毛小勇-第四讲知识分享
1. 双弹簧模型
平行于钢筋纵向的弹簧是用来模
拟钢筋与混凝土之间的粘结-滑移现象，
弹簧系数设为kh。
垂直于钢筋纵向的弹簧是用来模
拟钢筋与混凝土之间的销栓作用，弹
簧系数设为kv。
-联系单元
分离式模型
c=cosθ
{F}e= [B]T [D][B]{δ}e= [K]e {δ}e
s=sinθ
分离式模型
-联系单元
果收敛性进行判别。如果满足收敛容差的要求，进行下一步的计
算，否则根据迭代结束后的数据修正单元刚度矩阵，进行3~4
步。如果多次迭代仍不收敛，可考虑重新划分网格或规定新的收
敛容差。
6. 荷载水平判别
如果采用增量法、增量迭代法或弧长法求解结构响应，要对当
前的荷载水平进行判别。如果达到了预期的荷载水平，则分析中
求更高。
分离式模型适于对结构构件内微观受力机理进行分析研究的情况。
分离式模型
-混凝土单元
பைடு நூலகம்三角形单元、
四边形单元、
四面体单元、
六面体单元、
等参单元
分离式模型
1. 单元划分
线单元、平面单元（三角形）
2. 钢筋塑性性能考虑
-钢筋单元
分离式模型
-联系单元
双弹簧模型、界面节理单元、斜压杆单元、粘结区单元
系可视为刚性联结。
分离式单元的刚度矩阵，除了联系单元之外，与一般的线形单元、平
面单元或立体单元并无区别、这些单元刚度矩阵的推导类似于一般的有限
元方法。
分离式模型中的联系单元可模拟钢筋与混凝土之间的相互作用机理，
如粘结滑移和销栓作用。但大大增加了整体刚度矩阵的维数计算效率低，
对计算机硬件要求较高。此外，多种单元的并入也必然对迭代收敛控制要
混凝土结构有限元分析第二版课程设计 (2)
混凝土结构有限元分析第二版课程设计背景介绍混凝土结构是土木工程领域的一项重要技术，在建筑、桥梁、堤坝等领域有广泛的应用。
有限元分析是一种广泛应用于土木工程领域的计算方法，可以通过数值计算的方法模拟结构的行为，评估结构的性能和安全性。
本课程设计着重介绍混凝土结构的有限元分析方法，通过实例讲解有限元分析的流程，分析混凝土结构在荷载作用下的变形和破坏机理，研究不同工况下结构的受力情况和安全性。
课程设计目的和要求本课程设计的目的是通过实践，提高学生对混凝土结构有限元分析技术的掌握程度，掌握有限元分析的基本技能，能够独立完成混凝土结构的有限元分析计算。
本课程设计要求学生具备以下知识和技能：•掌握混凝土材料的力学性能和本构关系；•理解混凝土结构的受力情况和破坏机理；•掌握有限元分析的基本概念和方法；•熟悉有限元分析软件的使用技巧；•能够独立完成混凝土结构的有限元分析计算；•能够分析结构受力情况和安全性。
课程设计内容本课程设计包括以下内容：1. 混凝土材料的力学性能和本构关系•混凝土的组成和性能；•混凝土的本构关系；•混凝土的力学性能测试方法；•混凝土试件的制作和测试方法。
2. 有限元分析的基本概念和方法•有限元法的基本概念；•有限元模型的建立方法；•分析结构荷载和边界条件；•分析结果的评估和后处理。
3. 混凝土结构有限元分析的实例•框架结构的有限元分析；•墙体结构的有限元分析；•桥梁结构的有限元分析；•堤坝结构的有限元分析。
4. 结果分析和讨论•结构受力情况分析；•结构变形和破坏机理分析；•结构安全性评估和改进措施。
教学方法和评估方法本课程设计采用组合式教学方法，包括理论讲解、实验操作、课堂讨论等多种教学形式。
学生需要完成混凝土结构的有限元分析计算，并提交分析报告。
评估方法包括实验操作评估、分析报告评估和小组讨论评估三个方面。
其中，分析报告评估占总成绩的50%以上，小组讨论评估占总成绩的20%左右。
结语混凝土结构有限元分析技术是土木工程领域的重要技术之一，掌握该技术对于工程师的职业发展和实践工作具有重要意义。
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混凝土有限元分析廖奕全（06级防灾减灾工程及防护工程，06114249）摘要：用传统的理论解析方法分析钢筋混凝土结构，只能解决一些非常简单的构件或结构的非线性问题，对大量的钢筋混凝土结构的非线性分析问题只能用数值方法解决，因此，有限元方法作为一个强有力的数值分析工具，在钢筋混凝土结构的非线性分析中得到了广泛地应用。
随着有限元理论和计算机技术的进步，钢筋混凝土非线性有限元分析方法也得以迅速的发展并发挥出巨大的作用。
关键词：钢筋混凝土有限元分析有限元模型钢筋混凝土结构是土木工程中应用最广泛的一种建筑结构。
相比其它材料结构，钢筋混凝土结构有以下特点：①造价低，往往是建筑结构的首选材料；②易于浇注成各种形状，满足建筑功能及各种工艺的要求；⑧充分发挥钢筋和混凝土的作用，结构受力合理：④材料的重度与强度之比不大；⑤材料性能复杂，一般的计算模型难与实际结构的受力情况相符。
正因为钢筋混凝土材料的这些优缺点，长期以来，钢筋混凝土在工程中的应用如此广泛；为了满足工程需要所建立的反映混凝土材料性能的计算模型也不断完善。
然而，混凝土是一种由水泥、水、砂、石及各种掺合料、外加剂混合而成的成分复杂、性能多样的材料。
到目前为止，还没有一种公认的、能全面反映混凝土的力学行为和性质的计算模型或本构关系。
因此，对钢筋混凝土的力学性能研究还需要学术界和工程人员继续努力。
长期以来，人们用线弹性理论来分析钢筋混凝土结构的受力和变形，以极限状态的设计方法来确定构件的承载能力。
这种设计方法在一定程度上能满足工程的要求。
随着国民经济的发展，越来越多大型、复杂的钢筋混凝土结构需要修建，而且对设计周期和工程质量也提出了更高的要求。
这样一来，常规的线弹性理论分析方法用于钢筋混凝土结构和构件的设计就力不从心。
设计人员常有“算不清楚”以及“到底会不会倒”的困惑。
为此，钢筋混凝土非线性有限元分析方法开始受到重视。
同时，随着有限元理论和计算机技术的进步，钢筋混凝土非线性有限元分析方法也得以迅速的发展并发挥出巨大的作用。
一、钢筋混凝土结构有限元分析的意义钢筋混凝土结构是目前各种建筑结构物的主要结构形式，由于钢筋混凝土结构受到较大的荷载(如地震荷载)作用时其非线性特性对结构的性能影响很大，所以钢筋混凝土结构的非线性分析在结构抗震工程领域中十分重要并成为一个研究热点。
用传统的理论解析方法分析钢筋混凝土结构，只能解决一些非常简单的构件或结构的非线性问题，对大量的钢筋混凝土结构的非线性分析问题只能用数值方法解决，因此，有限元方法作为一个强有力的数值分析工具，在钢筋混凝土结构的非线性分析中得到了广泛地应用。
由于钢筋混凝土是由两种性质不同的材料——混凝土和钢筋组合而成的，它的性能明显地依赖于这两种材料的性能以及它们的相互作用，特别是在非线性阶段，混凝土钢筋本身的各种非线性性能，都不同程度地在这种组合材料中反映出来。
以下是与钢筋混凝土结构计算分析有关的一些非线性问题：1)由于钢筋和混凝土的抗拉强度相差很大，钢筋混凝土结构在正常使用状态下，大部分受弯构件都已经开裂而进入非线性状态。
2)混凝土和钢筋在一个结构中共同工作的条件是两者之间的变形协调而且没有相对的滑移，但实际上，这种条件并不能完全满足，特别是在反复加载下光圆钢筋与混凝土之间的粘结往往会被破坏，某些情况下会导致变形过大。
3)与其他任何结构形式的结构一样，结点连接是保证钢筋混凝土结构能作为一个复杂体系承受外力的基本条件，而传统的弹性结构分析将结点理想化为刚接或者铰接，均不能反映结点的复杂受力状态和变形情况，从而难以为设计提供正确的信息。
4)在长期荷载作用下，混凝土会产生一定的徐变变形，这时，结构的内力和变形就发生了变化。
5)强震作用下，钢筋和混凝土材料都进入强塑性变形阶段，混凝土裂缝已发展很大。
这是本研究主要针对的非线性问题。
由于存在这些问题，按弹性分析求得的内力和变形就不能反映实际情况，钢筋混凝土结构的非线性分析就显得特别重要，受到越来越多研究和工程设计人员的重视。
有限元方法作为一个强有力的数值分析工具，在钢筋混凝土结构的非线性分析中起到了越来越大的作用。
用有限元方法进行钢筋混凝土结构的非线性分析，主要有以下优点：1)可以在计算模型中分别反映混凝土和钢筋材料的非线性特性；2)可以考虑或模拟钢筋与混凝土之间的粘结；3)可以在一定程度上模拟结点的构造和边界条件；4)可以提供大量的结构反映信息，例如应力、变形的全过程，结构开裂以后的各种状态。
借助于先进的计算机图形显示技术，还可以直观地看到结构受荷载后从弹性变形到开裂破坏的全过程，为进行合理的设计提供依据；5)可以部分代替试验进行大量的参数分析，为制定设计规范和标准提供依据。
正由于上述这些优点，有限元非线性分析方法在钢筋混凝土结构设计和分析中有着广泛的应用前景。
作为一种强有力的研究工具，它可以用来计算分析在试验中难以解明的各种问题的机理。
它还可以应用于模拟施工过程的计算分析，例如混凝土坝体，由于施工程序多，工期长，混凝土的徐变在施工过程中和交付使用后一直存在，因此用有限元分析方法就可以模拟全过程的受力性能、应力及应变分布以及徐变后的应力分布，为设计和施工提供参考信息。
二、钢筋混凝土有限元分析原理最早把有限元方法用于钢筋混凝土结构分析的是Ngo和ScordeliS。
他们在早期进行的研究已包含了钢筋混凝土有限元分析的基本原理。
这个原理可以概括如下：(1)把钢筋混凝土结构分割成有限个小的结构元。
这些小的结构单元可以是混凝土与钢筋的混合体，也可以分别是混凝上或钢筋。
(2)通过设置弹簧或阻尼器来模拟钢筋和混凝土之问的粘结滑移关系，这些特殊的“装置”称为粘结单元。
弹簧和阻尼器的力～位移关系可以是线性的，也可以是非线性的。
(3)对混凝土和钢筋采用适当的本构关系模型，也就常说的应力～应变关系。
(4)与一般有限元方法相同，确定各单元的单元刚度矩阵，并组合成结构的整体刚度矩阵。
根据结构所受的荷载和约束，解出节点的未知位移，进而求出单元的应力。
随着荷载和作用的不断增加，可以得到钢筋混凝土结构自开始受荷到破坏的整个过程的位移、应变、应力、裂缝的形成和发展、钢筋和混凝土结合面的粘结位移、钢筋的屈服和强化以及混凝土压碎破坏等人量有用的数据，为研究结构的性能和合理的设计方法提供可靠的依据。
要进行钢筋混凝土的非线性有限元分析，需要解决混凝土的破坏准则、本构模型、钢筋与混凝土之间的关系模型、裂缝问题以及有限元分析的计算机程序等几个问题。
三、钢筋混凝土有限元模型经常提及的模型是线弹性模型，该模型也是工程上一般材料所采用的普遍关系模型，为许多设计人员所接受和熟悉。
线弹性类本构模型也是最简单、最基本的材料本构模型。
材料变形在加载和卸载时都沿同一直线变化，完全卸载后无残余变形。
因而，应力和应变有确定的一一对应的关系。
其比值为材料的弹性常数，称为弹性模量。
当然，混凝土的变形特性，如单向的受拉和受压，以及多轴应力一应变曲线都是非线性的，从原则上讲线弹性模型不适用。
但是，在一些特定的情况下，采用线弹性模型仍不失为一种简捷、有效的方法。
能够比较正确地模拟混凝土材料性质的模型是非线性类本构模型，主要有非线性弹性本构模型和弹塑性本构模型。
非线性弹性本构的优点是能反映混凝土受力变形的主要特点：计算公式和参数值都来自试验数据的回归分析，在单调比例加载的情况下有很高的计算精度：模型的表达式简明、直观，易于理解和应用。
因而，这种模型在工程中应用最广。
但它也有的缺点：不能反映卸载和加载的区别，卸载后没有残余变形等，故不能应用于加、卸载循环和非比例加载等情况。
弹朔性本构模型以塑性力学理论为基础，可以模拟混凝土在卸载和周期加荷时的变形特性。
但是，其所作的假设跟混凝上的实际性能仍然有较大的区别，而且模型的数学模型不直观，计算过于复杂，不便于工程师接受和应用。
钢筋混凝土的有限元分析一般有三种离散模型: 分离式, 组合式, 整体式。
（1）分离式有限元模型这是由不同材料构成一个结构时通用的计算方式，很自然地引入钢筋混凝土结构的分析中。
其特点是混凝土单元刚度矩阵、钢筋单元刚度矩阵是分别计算的，然后统一集成到整体刚度矩阵中去。
其优点是可按实际配筋划分单元，必要时可在钢筋与混凝土之间嵌入粘结单元。
该单元的缺点是，当配筋量大且不规则时，划分单元的数量很大。
分离式模型（2）组合式有限元模型这一单元模型中已包含了钢筋与混凝土两种材料，在推导单元刚度矩阵时，采用了统一的位移函数，但考虑了不同的材料特性，同时计算单元刚度矩阵，单元刚度矩阵中已包括了混凝土和钢筋两种材料对单元刚度矩阵的贡献。
这种模型的特点是单元数量减少，但计算精度可提高。
但对每一个单元刚度的计算比较麻烦，当单元中钢筋布置不规则时，没有通用公式可用，要自己推导，遇到配筋类别很多时，单元刚度的计算很麻烦。
所以，这种单元是三种模式中应用较少的一种。
分层组合式（3）整体式有限元模型这一模型的单元也包括了两种材料对单元刚度矩阵的贡献，但它不再分别计算，而是将钢筋化为等效的混凝土，然后按一种材料计算单元刚度矩阵。
这一模型的优点是单元划分少，计算量小，可适应复杂配筋的情况。
故目前在一般实际工程结构计算中均采用这模型。
这一模型的缺点是只能求得钢筋在所在单元中的平均应力，且不能计算钢筋与混凝土之间的粘结应力。
四、有限元分析方法和计算步骤（1）将结构离散化所谓离散化，是将所要分析的结构分割成有限单元体，使相邻单元仅在节点处相连接，分析对象由这个单元结合体代替原有结构。
（2）单元分析在杆件结构中，杆件的节点力与节点位移之间的关系可用结构力学的方法，通过平衡（应力与外力）、协调（位移与变形）和物理（应力与应变）关系求得。
在连续体（非杆件）结构中，单元节点力与结构位移之间的关系式（单元刚度矩阵）一般很难用结构力学的方法推导出来，而是假设位移模式，再用虚功原理来推导。
（3）以节点为隔离体，建立平衡方程在有限元计算中不必逐个节点建立平衡方程，而是通过集合单元刚度矩阵为整体刚度矩阵来完成。
（4）施加荷载如是非节点荷载可由静力平衡条件转化为节点荷载。
（5）引入边界条件未经引入边界条件时，刚度矩阵是奇异的。
从力学角度来看，这是由于没有边界约束的结构可以产生刚体位移，因而在一定的荷载作用下无法确定其位移的大小。
（6）求解方程求得节点位移。
(7) 对每个单元循环由单元节点位移通过单元刚度矩阵求得单元应力或杆件内力。
下面以压（弯）构件的截面分析为例，说明有限元分析方法具体在混凝土中的应用。
首先得对构件作一些基本假设。
为了便于非线性分析，作如下基本假设：(1)平截面假设，即横截面在受力前为平面，受力后仍然保持平面，纵向纤维的应变沿截面高度呈线性分布；(2)忽略剪切变形对梁截面变形的贡献；(3)梁不发生受弯破坏之外的其他形式的破坏；(4)无粘结预应力梁在受载过程中，预应力筋和孔道之间无摩擦损失。