向量式有限元分析方法於鋼筋混凝土結構非線性行為之應用

本計劃主要是採用向量式有限元素法（vector form intrinsic finite element, VFIFE, V-5），來模擬鋼筋混凝土結構之非線性行為，因此利用向量式有限元素法之平面固體元，來模擬混凝土受力之後的幾何非線性行為，以及利用向量式有限元素法之一維桁架桿件元來模擬鋼筋材受力之後的情形。結合上述元素即可構成鋼筋混凝土結構之數值模擬分析體系。在材料模型選擇中，混凝土採用非線性彈性模型，以Darwin和Pecknold之等效應變模型。鋼筋材料模型則採用雙折線彈塑性模型，並且鋼筋混凝土之間是以完全握裹接觸情況來進行模擬分析。為了證明本計畫所開發之鋼筋混凝土分析程式之精確性，分別比較無箍筋之鋼筋混凝土簡支梁以及含箍筋之鋼筋混凝土簡支梁之實驗。透過一系列數值算例和實驗結果比較結果可以得知，VFIFE方法確實可以有效的模擬鋼筋混凝土結構之非線性行為。