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隨著現代計算機程序的發展，有限元分析方法在土木工程領域得到了越來越多的應用在木結構領域，有限元方法能夠考慮材料的非線性各向異性等，同時可提高解決問題的效率，還可以對復雜的問題進行模擬，用以指導木結構試驗及設計分析等工作。
本研究利用有限元分析軟件，首先建立鋼筋增強木梁的有限元模型，然后根據已有的試驗結果對有限元分析進行驗證，主要分析參數為配筋率，將未增強木梁和鋼筋增強木梁進行對比，同時研究各種構件的截面應力分布，承載力以及變形情況等，荷載與邊界約束條件有限元模型的建立。
在研究的有限元分析中，木材采用節點三維實體單元，對于模擬鋼筋材料的單元，應在實常數菜單中輸入其截面面積，其他無需定義。需要指出的是，本研究不考慮材料的各向異性特性，認為它對構件極限承載力及剛度等影響不大，此處以文獻花旗松工程木材料為對象進行分析，其縱向彈性模量，泊松比取為鋼筋材料受力時一直保持線彈性，所用的鋼筋材料為3級鋼筋，其縱向取半跨為分析對象，因此荷載為總荷載的一半，荷載均勻施加于木梁頂面一定區域的節點上，在支座處，為了減小應力集中，在梁端部底面也施加了等大反向的荷載，由此梁端支座僅對構件起到約束作用，此處的支座反力為零，因此不會引起應力集中， 此外在跨中橫截面上施加對稱面約束。以上做法使得建模更加方便，提高了建模速度，同時不影響求解的精度。
在有限元分析中，當受拉面層拉壞或者受壓區木材壓壞后，即認為整個構件破壞。下面就構件的荷載 R 跨中位移曲線以及構件中的應力分布情況分別進行討論。
給出了未增強木梁與鋼筋加固木梁的荷載 跨中位移曲線，由圖可以看出： 基于所示的材料本構關系試驗能夠很好地模擬木梁的受彎性能，有限元分析結果與試驗結果吻合較好 這說明本研究建議的有限元模型具有較好的可靠性與精確性，模型可用于此類構件的有限元分析。
專業從事機械產品設計│有限元分析│強度分析│結構優化│技術服務與解決方案
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