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申请/专利权人：东南大学

摘要：本发明提供了一种锈蚀钢筋残余力学性能的有限元模拟与参数分析方法，其包括如下步骤：利用已有锈蚀钢筋样本，沿其长度方向提取钢筋的横截面面积，进行统计分析，得到其概率分布模型；按照该概率分布模型重新生成锈蚀钢筋截面积数据，通过有限元软件将新生成的截面数据赋值到圆台单元，在有限元软件中完成新模型的拼装；按照蒙特卡洛法，通过python改写有限元软件的命令流文件，生成大量锈蚀钢筋样本进行单轴拉伸数值试验，最终得到锈蚀钢筋的残余力学性能。采用本发明的技术方案，有效解决了钢筋锈蚀试验耗时长、试验结果离散性大而试验样本不足的问题，通过有限元模拟的方法，有效节约了时间，与实际试验结果相比，模拟的结果准确而有效。

主权项：1.一种锈蚀钢筋残余力学性能的有限元模拟与参数分析方法，其特征在于，其包括如下步骤：步骤S1，通过已有的锈蚀钢筋试件，获得不同锈蚀率下钢筋残余横截面面积数据，对得到的数据进行概率分布拟合，得到不同锈蚀率钢筋残余截面积概率分布模型；步骤S2，通过数学软件重新随机生成符合S1步中概率分布模型的钢筋截面数据，将这些数据赋值到有限元圆台模型上，组合出新的等效锈蚀钢筋模型；步骤S3，按照蒙特卡洛法，通过python编辑有限元软件的命令流文件，生成大量锈蚀钢筋模型，在有限元软件中进行批量拉伸数值试验，提取计算结果，得到最终的相应锈蚀率下钢筋残余力学性能；按照蒙特卡洛法，在有限元软件中对新生成的锈蚀钢筋模型进行批量拉伸数值试验，包括如下步骤：使用通用有限元软件建立上述模型，以未锈蚀钢筋的力-位移曲线作为模型的输入本构，划分网格，对模型的夹持端施加轴向荷载，进行静力分析，提取每个增量步对应的荷载，位移结果，完成单根钢筋的数值拉伸试验，并导出对应的命令流文件；按照蒙特卡洛法，通过python批量修改命令流文件，首先复制上述建模操作不低于50次，然后修改每一次的建模操作，将随机生成的锈蚀钢筋截面数据，按照S2步组合规则，两两赋值并替换到每一根钢筋样本中的圆台单元，这样即生成大量锈蚀钢筋样本，重新导入至有限元软件进行批量数值拉伸试验，最终得到每根钢筋的F-D曲线，取其平均值为最终的该锈蚀率下钢筋残余力学性能。

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