XTRACT（v.3.0.8）使用方法举例
一.原理基础很多教材介绍钢筋混凝土梁（适筋梁）受弯时，对整个过程进行了描述，给出上图所示截面弯矩-曲率曲线以及截面在各阶段的应力分布情况。上图中，不同的阶段及特征点都有明确的工程意义。Ⅰ阶段：混凝土未开裂弹性变形阶段，Ⅰa作为开裂计算的依据，对应为Mcr；Ⅱ阶段：混凝土带裂缝工作阶段，此阶段作为验算变形和裂缝的依据；Ⅱa为截面屈服点，对应为屈服弯矩My。对于梁端，此时可视为进入塑性铰状态；Ⅲ阶段：截面屈服阶段，Ⅲa为极限状态，对应为极限弯矩Mu，这也是正截面受弯承载力验算的依据，所有梁截面受弯设计均基于此点。上述曲线可以由试验得到，也可以用程序模拟分析得到。程序根据各种材料本构关系，基于平截面假定，对全截面进行全过程非线性分析，得到相关受力-变形关系。最简单的就是对钢筋混凝土梁用条带法进行分析，这也是混凝土非线性课程的基本作业。截面分析最核心的就是材料本构关系。混凝土因影响因素众多，很多学者大牛也给出了多种多样的本构模型。结合规范及记忆，截面分析时主要采用单轴受力本构关系。规范（混规2010）给出的单轴受压应力-应变曲线可以考虑箍筋约束作用、应变梯度等因素，通过对抗压强度代表值、峰值压应变、曲线形状参数适当修正而得到对应本构关系（详规范C.2.4条文说明）。规范正截面承载能力极限状态中的混凝土应力应变关系可以看做是该公式的具体使用实例。公式中使用的是混凝土抗压强度代表值，该值应该根据不同的分析内容及要求采用不同的混凝土强度（设计值、标准值、平均值）。我的心得之一：应该根据分析的目的和需求选用合理的抗压强度，而不要盲从于很多资料中千篇一律取标准值的做法。具体代表值的要求需查阅相关规范及资料，目前看到的有关规定有：混规第5章弹塑性分析建议取平均值，抗规性能分析时对代表值也做了规定。如果用截面分析验证截面受弯承载力设计值，则对应的混凝土及钢筋强度也应该取用设计值。具体本构可参考混规6.2相关规定取值，其极限弯矩以混凝土达极限压应变0.0033和钢筋极限拉应变0.01双控。二.XTRACT简介XTRACT可以对任意截面进行全过程截面分析。工程中常用来分析各种截面（如异形柱、组合截面等）的非线性特征点及承载力校核。XTRACT主要思路也是根据各种材料本构关系，基于平截面假定，用fiber划分截面进行全过程非线性分析。其混凝土本构关系采用mander模型（取值及来源可查阅UCfyber说明、Mander模型可参见范立础《桥梁延性抗震设计》146页~149页Mander模型等），一1般分为非约束和约束两种，用于模拟非核心区及核心区混凝土。需要说明的是该计算在SAP2000当中也可以通过截面设计器计算。三.使用方法举例本例主要通过XTRACT来说明其使用方法1.建模新建，设置项目名称。设置单位选择截面几何类型2选择箍筋形式(单肢箍、双肢箍、四肢箍等)选择箍筋直径及间距3选择截面尺寸及保护层厚度，纵向钢筋直径及数量（按箍筋配置固定选配）填入无约束混凝土（保护层）材料28天抗压强等材料信息。PS：以C30为例，混凝土立方体抗压强度为30MPa，依据《混规》第4.1.3条知，轴心抗压强度标准值为20.1N/mm2(C30).4输入核心区混凝土材料本构信息输入钢筋屈服强度、极限强度等信息，点击“View”，可以浏览曲线。5划分网格，输入划分网格数。2.执行计算操作网格划分好之后，在菜单栏选择“Loading”→“Momentcurvature”,计算弯矩-曲率曲线。6参数设置完毕后，关闭该窗口，点击分析按钮“”轴力-弯矩曲线计算。在菜单栏选择“Loading”→“PMInteration”,填入参数。7参数设置完毕后，关闭该窗口，点击分析按钮“”弯矩2-弯矩3关系曲线。在菜单栏选择“Loading”→“CapacityOrbit”,计算弯矩2-弯矩3关系曲线。8参数设置完毕后，关闭该窗口，点击分析按钮“”3.提取分析结果数据及报告在菜单栏执行“Process”→“ShowData”9找所建的相应截面模型，双击之后，右侧即出现数据或相应的报告。1011————2020.11.18江湖游12
