钢筋混凝土梁冲击响应的有限元分析
有限元实验报告
有限元实验报告一、实验目的本实验旨在通过有限元方法对一个复杂的工程问题进行数值模拟和分析，从而验证理论模型的正确性，优化设计方案，提高设计效率。
二、实验原理有限元方法是一种广泛应用于工程领域中的数值分析方法。
它通过将连续的求解域离散化为由有限个单元组成的集合，从而将复杂的偏微分方程转化为一系列线性方程组进行求解。
本实验将采用有限元方法对一个具体的工程问题进行数值模拟和分析。
三、实验步骤1、问题建模：首先对实际问题进行抽象和简化，建立合适的数学模型。
本实验将以一个简化的桥梁结构为例，分析其在承受载荷下的应力分布和变形情况。
2、划分网格：将连续的求解域离散化为由有限个单元组成的集合。
本实验将采用三维四面体单元对桥梁结构进行划分，以获得更精确的数值解。
3、施加载荷：根据实际工况，对模型施加相应的载荷，包括重力、风载、地震等。
本实验将模拟桥梁在车辆载荷作用下的应力分布和变形情况。
4、求解方程：利用有限元方法，将偏微分方程转化为线性方程组进行求解。
本实验将采用商业软件ANSYS进行有限元分析。
5、结果后处理：对求解结果进行可视化处理和分析。
本实验将采用ANSYS的图形界面展示应力分布和变形情况，并进行相应的数据处理和分析。
四、实验结果及分析1、应力分布：通过有限元分析，我们得到了桥梁在不同工况下的应力分布情况。
如图1所示，桥梁的最大应力出现在支撑部位，这与理论模型预测的结果相符。
同时，通过对比不同工况下的应力分布情况，我们可以发现，随着载荷的增加，最大应力值逐渐增大。
2、变形情况：有限元分析还给出了桥梁在不同工况下的变形情况。
如图2所示，桥梁的最大变形发生在桥面中央部位。
与理论模型相比，有限元分析的结果更为精确，因为在实际工程中，结构的应力分布和变形情况往往受到多种因素的影响，如材料属性、边界条件等。
通过对比不同工况下的变形情况，我们可以发现，随着载荷的增加，最大变形量逐渐增大。
3、结果分析：通过有限元分析，我们验证了理论模型的正确性，得到了更精确的应力分布和变形情况。
钢筋混凝土结构的有限元
l
K
2
l
N
T
k
N
dx
2
积分后展开，可得单元刚度矩阵的表达式如下：
K l
62k x0Fra bibliotek2k y
对称
k x 0
0 2k x
k y
0 2k y
N
Nx
N
y
kh
0
0 kv
u v
D w
(3-73)
其中N x与N y分别为沿x与沿 y方向弹簧中的内
力。利用虚功原理可以建立节点力与内力之间
的关系 F BT N
式中:节点力 F X i Yi X j Yj T。
将式(3-72)和式(3-73)代入，可得
F BT Dw BTDB K
因为钢筋混凝土结构由钢筋和混凝土两种材 料组成。如何将这类结构离散化，这一问题 与一般均匀连续的由一种或几种材料组成的 结构有类似之处，但也有不同之点。由于钢 筋混凝土结构中的钢筋一般被包裹于混凝土 之中，而且相对体积较小，因之，在建立钢 筋混凝土的有限元模型时，必须考虑到这一 特点。通常构成钢筋混凝土结构的有限元模 型主要有三种方式：分离式、组合式和整体 式。现在分别介绍如下。
)u3
(1 2
x l
)u
4
v
( 1 2
x l
)v1
(1 2
x l
)v2
(1 2
x l
)v3
(1 2
x l
)v4
用矩阵形式表示，可简写为
w
u v
N
式中： —节点位移列阵 u1 v1 u2 v2 u3 v3 u4 v4 T
N —形函数矩阵；
N
(
钢筋混凝土楼板抗爆受力有限元分析
钢筋混凝土楼板抗爆受力有限元分析摘要对于一般的钢筋混凝土结构，考虑抗爆作用的设计，只能通过现行规范中的经验公式计算等效荷载，进而求解内力。
但是这种方法只能粗略的估计出相应的设计强度，实际上短距离内的爆炸荷载和等效均布荷载相差甚远，本文将以某工程实例为研究对象，通过仿真模拟来分析爆炸荷载下的钢筋混凝土楼板的受力情况。
关键词钢筋混凝土结构；抗爆；有限元；ABAQUS钢筋混凝土结构是建筑工程中常用的结构形式。
钢筋混凝土结构除了受到静力荷载的作用，还会受到偶然或人为引起的爆炸冲击荷载的作用。
建筑物的整体倒塌主要是由于梁、板、柱等主要受力构件遭到破坏，从而引起整个结构的倒塌。
钢筋混凝土楼板是建筑结构的主要的承重构件，在爆炸冲击荷载作用下，钢筋混凝土结构的受力特性和反应过程与通常受静载作用下的钢筋混凝土结构有着明显的不同。
近年来国内外对在爆炸冲击荷载作用下混凝土的本构关系和结构构件的动力响应进行了大量的研究。
分析钢筋混凝土梁在爆炸荷载作用下的动力响应可以采用能力分析法、有限元分析法、有限差分法和等效单自由度分析法等。
本文作者将采用有限元分析法，利用ABAQUS的显式动力分析，对爆炸荷载下的混凝土楼板受力进行数值模拟，分析靠近爆心处混凝土的内力分布。
1计算模型模拟对象如图１所示：某工程中的混凝土楼板厚1500mm，混凝土壁厚400mm，整体高5100mm，轴线尺寸为6700m×12700mm，网格划分尺寸为300mm，混凝土标号C30，楼板内钢筋为12@300，双向双层分布，共4层。
爆炸物置于楼板之上，尺寸为300×500×1000（mm3），TNT当量24.4kg，网格划分尺寸为50mm。
图12有限元模型的建立2.1爆炸物爆炸物采用JWL状态方程控制炸药爆轰产物的形成，其形式为：（1）式中：p为静水压力（以压为正）；V是相对体积；E是单位体积炸药的初始内能；A1、B1、R1、R2、ω均为JWL状态方程参数。
钢纤维混凝土冲击性能的有限元研究
第39卷第2期2021年3月佛山科学技术学院学报（自然科学版）Journal of Foshan University（Natural Sciences Edition）Vol.39No.2Mar.2021文章编号：1008-0171（2021）02-0069-07钢纤维混凝土冲击性能的有限元研究徐佳兴，王英涛笃鲁志雄，雷元新(佛山科学技术学院交通与土木建筑学院，广东佛山528000)摘要：为研究钢纤维混凝土在不同应变率冲击作用下的力学性能，利用ANSYS/LS-DYNA有限元软件，采用Holmquist-Johnson-Cook(HJC)本构对SHPB实验进行模拟研究，通过与实验研究结果对比得出，数值模拟得出的应力波图和应力-应变曲线图与实验结果吻合度较好，且峰值应力误差不超过3.68%。
同时对试件承载过程分析表明：当应变率为64s-1和114s-1时，试件单元的剥离是由外圈过度至芯部，并且114s-1条件下达到同等损伤程度要比前者快0.1ms左右。
关键词：钢纤维混凝土;数值模拟；峰值应力中图分类号:TU528.572汀U377文献标志码:A钢纤维混凝土凭借其良好的力学性能成为当下研究的热点课题。
在静力学方面，牛龙龙皿、陈从春2〕和FANG［3］等对多种体积参量的钢纤维混凝土进行了实验研究，结果表明钢纤维的掺入对强度均有增强作用的结论，而且能改变混凝土的失效模式。
在对钢纤维混凝土冲击动力性能的研究上也有较多探索。
巫绪涛等⑷利用大直径SHPB装置对不同体积分数的钢纤维高强混凝土进行了4种应变率下的冲击压缩实验，发现随着应变率增大,应变率效应逐渐减弱。
杨惠贤等冈对纤维总体积参量为2%的PVA/钢混合纤维水泥基复合材料进行了冲击实验,发现本构曲线的应变硬化现象随钢纤维含量增加而更加突显。
焦楚杰等固对钢纤维混凝土进行了冲击劈裂实验，发现钢纤维混凝土韧性和耗能能力随钢纤维含量的提高而增强。
实验研究虽然能得出确信的实验数据，但需耗费大量资源且无法穷尽各种可能。
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。
钢筋混凝土框架结构的有限元分析
钢筋混凝土框架结构的有限元分析[摘要]利用ANSYS软件建立一榀三层框架模型，对该结构模型进行非线性有限元分析，得出框架结构在一定荷载作用下的破坏特征。
【关键词】ANSYS；框架；非线性1、框架尺寸和材料参数框架模型为单跨三层结构，跨度和层高尺寸见图1，结构选用混凝土等级为C30，梁柱截面尺寸及配筋情况见图2。
钢筋及砼强度设计值通过查阅《混凝土结构设计规范》取得。
2、分离式建模采用link8，Solid65单元分别模拟钢筋和混凝土，保护层厚度取2cm。
ANSYS 中对模型的网格划分方法有映射网格划分和自由网格划分两种。
自由网格划分对于单元形状没有限制，并且没有特定的准则，映射网格划分对单元形状有限制。
且须满足特定规则，映射面网格只包含四边形和三角形单元，映射体网格只包含六面体单元，映射网格具有规则的形状，明显成排的单元，如果要用这种网格类型，须将模型划分成相当规则的体和面，但映射网格有利于结点数据的储存，使得计算速度快耗时少。
由于框架几何形状比较规则，采用映射划分网格，单元均采用六面体划分网格，单元最小尺寸为2cm（见图3）。
为避免加载点砼出现局部破坏而影响计算结果，在加载点设置垫块并将集中荷载等效为垫块区域均布荷载。
3、有限元计算与结果分析一次性施加竖向荷载，在左侧柱顶分步逐级施加水平右向荷载（加载图参见图1），图4、图5分别为开裂裂缝图和破坏裂缝图，结构开始出现裂缝时的荷载为6KN，钢筋屈服荷载为36KN，结构破坏荷载58KN。
当荷载加至6KN时，梁端最先出现裂缝，然后裂缝向梁中间延伸，随着梁端裂缝的增长增多，柱子底部出现水平裂缝和拉裂裂缝，裂缝不断增多并向上延伸，当荷载加至36KN时，梁端钢筋开始屈服，标志着结构从弹性阶段开始过度到弹塑性阶段，由于顶梁比第一、二层梁截面尺寸和配筋小，顶梁裂缝最多破坏最严重，当荷载加至58KN时，梁端纵筋和柱底纵筋达到极限强度，梁柱节点区域出现许多裂缝，以致整个结构彻底破坏而计算停止。
混凝土抗冲击强度的计算原理
混凝土抗冲击强度的计算原理一、引言混凝土在建筑、桥梁、道路等工程中被广泛应用，而其抗冲击强度是其重要的力学性能之一。
计算混凝土抗冲击强度需要考虑多个因素，包括混凝土的材料特性、试件的几何形状和尺寸、冲击载荷的大小和作用方式等。
本文旨在介绍混凝土抗冲击强度的计算原理，包括试验方法、理论分析和数值模拟等方面。
二、混凝土抗冲击试验方法混凝土抗冲击试验是评价混凝土抗冲击强度的重要手段之一。
一般来说，混凝土抗冲击试验包括冲击试验和冲击压缩试验两种。
1.冲击试验冲击试验是通过在试件表面施加冲击载荷来评价混凝土抗冲击强度的试验方法。
常见的冲击试验设备包括冲击试验机和冲击锤等。
冲击试验机能够施加各种类型和大小的冲击载荷，而冲击锤则是通过高空自由落体的方式施加冲击载荷。
在进行冲击试验时，需要选择合适的试件尺寸和几何形状，以及合适的冲击载荷类型和大小。
试件通常采用圆柱形或立方体形状，而冲击载荷则可以是单点冲击、面积冲击、冲击波等。
试验结果可以通过记录试件的破坏形态、计算试件的冲击功和能量吸收量等指标来评价混凝土抗冲击强度。
2.冲击压缩试验冲击压缩试验是通过在试件端面施加冲击载荷来评价混凝土抗冲击强度的试验方法。
常见的冲击压缩试验设备包括冲击压缩试验机和压缩冲击试验机等。
在进行冲击压缩试验时，需要选择合适的试件尺寸和几何形状，以及合适的冲击载荷类型和大小。
试件通常采用圆柱形或立方体形状，而冲击载荷则可以是单点冲击、面积冲击、冲击波等。
试验结果可以通过记录试件的破坏形态、计算试件的冲击功和能量吸收量等指标来评价混凝土抗冲击强度。
三、理论分析方法除了试验方法外，还可以采用理论分析方法来计算混凝土抗冲击强度。
理论分析方法基于材料力学和结构力学原理，通过建立数学模型来预测混凝土在冲击载荷下的响应。
1.材料力学方法材料力学方法是通过分析混凝土的应力应变关系来预测其在冲击载荷下的响应。
常见的材料力学方法包括弹性力学、塑性力学和损伤力学等。
钢筋混凝土梁疲劳性能的有限元分析
钢筋混凝土梁疲劳性能的有限元分析钢筋混凝土结构一般作为静力承载构件，但在实际工程应用中（如公路桥梁、铁路桥梁、吊车梁等结构）常常受到变幅荷载的作用。
随着交通及运输量的日益剧增，既有钢筋混凝土结构长期承受疲劳荷载的反复作用，其承载力随着疲劳损伤的累积而逐渐退化直至结构失效，导致结构在未达到静力承载极限的状态下发生疲劳破坏［1］。
为了确保梁结构的运营安全，为结构加固、限载或拆除重建提供技术依据，需要对钢筋混凝土结构的疲劳性能和疲劳寿命进行分析。
已有研究表明，由于结构承受的疲劳荷载一般远小于结构的静力极限承载力，适筋钢筋混凝土梁的受压区混凝土不是引起结构疲劳破坏的原因［2-3］，然而受压区混凝土在循环荷载作用下变形模量发生退化，残余应变逐渐累积，从而影响结构整体的疲劳性能。
钢筋混凝土梁的疲劳破坏通常由梁中纵向受拉钢筋的疲劳断裂导致，因此对工程中常用的变形钢筋的疲劳性能展开了大量研究［4-5］。
以往主要通过疲劳试验来研究钢筋混凝土梁的疲劳性能，然而疲劳试验存在费用昂贵且容易受到试验条件影响等缺点［6］。
近年来数值模拟分析方法在结构计算研究领域得到了快速发展，通过有限元方法进行计算分析已是研究结构受力性能的重要手段［7］。
大型通用有限元软件ABAQUS是其中具有代表性的软件之一，因其在非线性分析方面具有巨大优势，在混凝土结构分析中得到了广泛的应用［8］。
本文基于有限元软件ABAQUS和疲劳分析软件FE⁃SAFE，结合混凝土和钢筋的应力-疲劳寿命模型，对钢筋混凝土的疲劳性能进行分析，并对不同混凝土强度和不同配筋率钢筋混凝土梁的疲劳性能进行对比。
1 基于ABAQUS的静载受力分析1.1 模型梁本文钢筋混凝土梁的截面形式及配筋情况如图1所示，模型中采用的混凝土和钢筋的基本力学性能分别见表1和表2。
其中，P为集中荷载。
图1 模型梁结构配筋示意（单位：mm）表1 混凝土材料基本力学性能 MPa混凝土材料C50 C60 C70立方体抗压强度50.0 60.0 70.0抗拉强度2.64 2.85 2.99弹性模量34.5×104 36.0×104 37.0×104表2 钢筋力学性能 MPa钢筋HRB400 HRB500屈服强度400 500极限强度540 630弹性模量2.0×105 2.0×105钢筋混凝土梁在疲劳荷载作用下的性能发展过程较为复杂，影响其疲劳寿命的因素较多，主要包括混凝土强度、纵向钢筋配筋率、荷载水平、几何尺寸、加载频率等。
钢筋混凝土柱冲击数值模拟方法与关键参数的研究
钢筋混凝土柱冲击数值模拟方法与关键参数的研究发表时间：2019-06-20T17:07:12.847Z 来源：《防护工程》2019年第6期作者：祁立斌[导读] 本文采用LS-DYNA软件建立车-柱撞击有限元模型，对比验证所采用的材料模型和接触方式。
西安市市政建设（集团）有限公司摘要：钢筋混凝土柱在服役过程中，除遭受地震作用外，还可能遭受冲击荷载作用，例如建筑物遭受车辆撞击作用。
本文采用LS-DYNA软件建立车-柱撞击有限元模型，对比验证所采用的材料模型和接触方式。
研究表明：采用MAT_145#混凝土模型和MAT_3#能够较好反映冲击荷载作用下钢筋混凝土柱的动力响应和损伤分布，能够模拟出与试验结果比较吻合的剪切破坏状态，验证了数值模型的可靠性。
1. 绪论钢筋混凝土柱服役过程中，除遭受地震作用外，还可能遭受冲击荷载作用，例如建筑物遭受车辆撞击作用[1，2]。
钢筋混凝土柱的抗冲击性能研究是个十分复杂的动态过程，涉及到混凝土、钢材等材料非线性、接触非线性以及构件的大变形。
然而，受限于现有动力试验技术的发展、实验室场地条件的限制以及高昂的试验费用，难以采用试验手段对型钢混凝土柱在冲击荷载作用下的动力特性进行精细化的分析。
鉴于此，本文采用LS-DYNA有限元软件对车-柱撞击数值分析中所涉及的材料模型参数，接触碰撞参数和其他关键技术等进行验证与分析，建议一种分析此类问题的合理的有限元模型参数。
2. 材料模型2.1 混凝土本文采用SCHWER_MURRAY_CAP_MODEL（MAT_145#）[3]模型模拟混凝土材料。
MAT_145#为连续盖帽模型，能够反映碰撞冲击过程中混凝土材料的动力特性，包括达到峰值强度前的应变强化、达到峰值强度后的应变软化以及应变率效应，适用于在冲击问题中模拟土体、混凝土和岩石等岩土材料。
混凝土为水泥、砂、石和水等组成的工程复合材料，其在受力之前内部就存在微裂缝和微孔洞，这些微孔洞在静水压力作用下开始破坏并被压实，这在宏观上表现为混凝土材料不可恢复的塑性体积变形。
钢筋混凝土有限元分析在结构工程中的应用
钢筋混凝土有限元分析在结构工程中的应用发表时间：2019-01-11T15:26:54.707Z 来源：《新材料·新装饰》2018年7月上作者：赵岩松[导读] 在国内外的土木工程中，钢筋混凝土结构因具有普遍性、可靠性良好、操作简单等优点，而得到了广泛的应用。
钢筋混凝土结构是钢筋与混凝土两种性质截然不同的材料组合而成（华北理工大学河北唐山 063000）摘要：在国内外的土木工程中，钢筋混凝土结构因具有普遍性、可靠性良好、操作简单等优点，而得到了广泛的应用。
钢筋混凝土结构是钢筋与混凝土两种性质截然不同的材料组合而成，由于其组合材料的性质较为复杂，同时存在非线性与几何线形的特征，应用传统的解析方法进行材料的分析与描述在受力复杂、外形复杂等情况下较为困难，往往不能得到准确的数据，给工程安全带来隐患。
而有限元分析方法则充分利用现代电子计算机技术，借助有限元模型有效解决了各种实际问题。
关键词：有限元分析；钢筋混凝土结构；应用引言实际工程中的钢筋混凝土梁，受力性能都是非线性。
钢筋混凝土梁在轴力、剪力和弯矩的共同作用下，受力性能过程都可以采用非线性方法进行理论分析求得，而获得截面弯矩 -曲率（M- 1/ρ）关系全曲线，截面应力等，此即可确定梁的开裂弯矩Mcr、屈服弯矩 My和极限状态时的特征弯矩 Mu以及相应的曲率值，积分法或数值计算法分析构件的变形等性能指标。
采用有限元分析方法对实际工程中的梁进行非线性分析，对其性能进行评价，实际工程具有一定意义。
一、有限元分析发展历史国际上早在60年代初就开始投入大量人力和物力开发有限元分析程序，但真正的CAE软件诞生于70年代初期，而近15年则是CAE软件商品化的发展阶段，CAE开发商为满足市场需求和适应计算机硬、软件技术的迅速发展，这就使得目前市场上知名的CAE软件，在功能、性能、易用性﹑可靠性以及对运行环境的适应性方面，基本上满足了用户的当前需求，从而帮助用户解决了成千上万个工程实际问题，同时也为科学技术的发展和工程应用做出了不可磨灭的贡献。
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钢筋混凝土梁冲击响应的有限元分析作者：王中泉杨永辉
来源：《价值工程》2019年第33期
摘要：为了研究普通钢筋混凝土梁在冲击荷载作用下的应力与位移分布规律，本文采用非线性有限元分析软件Abaqus建立了钢筋混凝土梁的有限元分析模型，结合试验测得的混凝土与钢筋材料的力学性能参数分析了钢筋混凝土梁在沖击荷载作用下应力场与位移场分布情况。
结果表明，梁侧面最大拉应变区域与梁出现裂缝的区域相同，其破坏规律可用最大伸长线应变理论进行解释。
Abstract：; In order to study the stress and displacement distribution of ordinary reinforced concrete beams under impact loading， the finite element analysis model of reinforced concrete beams is established by using nonlinear finite element analysis software Abaqus. The distribution of stress field and displacement field of reinforced concrete beams under impact loading is analyzed by combining with the mechanical properties parameters of the concrete and steel materials. The results show that the maximum tensile strain area on the side of the beam is the same as the cracked area in the beam， and the failure law can be explained by the maximum elongation line strain theory.
关键词：混凝土梁;冲击荷载;显式动力学;有限元分析
Key words： concrete beam;impact load;explicit dynamics;finite element analysis
中图分类号：TU375.1; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; 文献标识码：A; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; 文章编号：1006-4311（2019）33-0276-02
0; 引言
研究钢筋混凝土结构在冲击荷载作用下破坏规律对于高烈度山区生命线工程[1]的防灾减
灾具有重要意义。
目前中、美、英等国的设计规范均对桥墩防撞设计作出了相关规定，然而各国规范大都采用简单的静力设计法，没有考虑桥墩刚度、延性等参数对撞击力的影响。
同时因为路面的不平顺性，行驶在路面的汽车荷载可能会对混凝土桥梁结构产生动力冲击作用。
宋敏等[2]在钢筋三折线本构模型中引入应变率效应，对钢筋混凝土梁在不同高度冲击下
的结构响应进行了数值模拟，分析结果表明，增大配筋率能够提高梁的承载能力，但随冲击速度的增大，配筋率对梁抗变形能力的增强效果逐渐减弱。
周晓宇等[3]以一座大跨斜拉桥钢筋
混凝土桥面板为研究对象进行落物冲击分析，得到重型货物坠落冲击钢筋混凝土桥面板的破坏机理为压缩应力波背侧发射造成的局部混凝土开裂，桥面板整体响应不显著的结论。
葛照才[4]以固支的圆板为例，分析了荷载大小和作用时间对板动力响应的影响。
本文采用钢筋-混凝土分离式建模技术对配筋混凝土梁进行三点弯曲数值模拟，分别分析钢筋和混凝土梁在冲击荷载作用下应力的分布规律。
1; 材料与模型
本试验所用混凝土设计强度等级为C35，其配合比如表1所示。
浇注16个
100mm×100mm×100mm立方体试块，测定混凝土的单轴压缩强度。
本文模拟如图1所示钢筋混凝土梁在冲击荷载作用下的应力场的分布规律，其中纵向钢筋采用直径d=8mm的HRB400级钢筋，鼓劲采用直径d=6mm的HRB300级钢筋。
采用ABAQUS有限元分析软件建立钢筋混凝土梁有限元分析模型，其中混凝土材料参数采用基于C35混凝土试验参数的损伤塑性模型;钢筋采用理想弹塑性模型。
采用显式（Explicit）算法，混凝土采用减缩积分的八结点线性六面体单元，钢筋采用三维桁架单元，
钢筋混凝土梁三维有限元模型如图2所示。
2; 结果
简支钢筋混凝土梁在30kg冲击荷载作用下，在跨中产生自拉伸区域向压缩区域扩展的裂缝，底部裂缝宽度最大，向上逐渐减小，如图3所示。
有限元分析时采用相同质量的荷载，并以相同的速度的冲击荷载作用于混凝土上，可得到混凝土与钢筋骨架的应力分布云图。
图4为钢筋混凝土梁的三维立体模型的Mises等效应力图，用于判断最危险截面。
上方圆柱体为落锤模拟部件，在落锤冲击后，受到冲击部位和下方左右支撑部位有显著的应力变化。
图5为混凝土梁最大拉应变分布云图，梁中部区域出现最大应变，根据混凝土破坏的第二强度理论，该区域出现破坏;此结果与图3所示实验结果相同。
图6为混凝土梁内部钢筋骨架水平向正应力分布云图，结果表明，下侧纵向钢筋受拉，上侧纵向钢筋受压;其分布规律与简支梁在准静态集中荷载作用下的分布规律相同。
3; 结论
本文采用数值模拟方面对钢筋混凝土梁在冲击荷载作用下的力学性能展开研究，分析结果表明：在冲击过程中，当冲击部位位于梁体中间时，受到冲击后梁体因超过材料的最大拉应变极限而产生裂缝。
梁体发生向上挠曲变形，梁上部受力部位与两侧支撑部位有明显的应力变化，梁下部呈现大面积的拉应力，上部中间出现压应力。
参考文献：
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