ANSYS平台下的混凝土徐变计算方法与验证

本文主要探讨了如何利用ANSYS平台进行混凝土徐变的精确计算，这是一种在结构工程，特别是桥梁设计和施工控制中至关重要的课题。混凝土徐变是指混凝土随着时间推移其内部微结构发生改变，导致应力和变形随时间变化的现象。在国内，《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》和《铁路桥涵设计规范》（简称《公桥规》和《铁桥规》）提供了关于徐变系数的计算方法。 《公桥规》推荐的徐变系数U(t,S)是基于老化理论的指数形式，这种形式方便在计算机程序中直接应用。然而，《公桥规》给出的参数需要通过查表获取，对于电子化设计过程来说，这限制了其在大型通用有限元软件如ANSYS中的直接使用。为了克服这一问题，作者通过比较段明德方法、钟-颜方法和赵新生方法，选择了最适合的参数拟合方式，以便将《公桥规》的徐变系数转换为可编程的形式。 在ANSYS二次开发接口的支持下，作者编写了用户自定义程序，遵循叠加原理，实现了在ANSYS环境中对混凝土三维空间内的徐变效应进行计算。这种方法的关键在于将《公桥规》中的参数RS/R]、Bd(t-S)、Bf(t)和Uf2进行精确的数学建模和拟合，确保计算结果的准确性。 通过实例验证，本文的方法证明了其在实际工程计算中的有效性和实用性，能够帮助工程师们在大型有限元分析中考虑混凝土徐变的影响，从而提高桥梁设计和施工的精度和效率。这篇文章提供了一种将复杂的设计规范与先进的数值模拟工具相结合的有效途径，对于推动我国桥梁工程领域的数字化和智能化具有重要意义。