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IDEA Concrete

IDEA StatiCa Detail 可用于混凝土结构的细部分析与设计，包括深梁、开孔梁、变截面梁、牛腿、承台、盖梁、横隔板以及剪力墙等等。混凝土细部区域的几何形状和配筋形式过于复杂，不满足传统的平截面假定和线性应变假定，虽然工程上可以采用拉压杆模型（STM），但操作难度较大且计算繁琐。


混凝土变截面开孔梁	混凝土桥梁的横隔板	混凝土牛腿

混凝土结构的连续区域和非连续区域

B 区：混凝土的连续区域，也称伯努利区或 B 区。

以梁、柱、支撑、桩等细长构件为主，满足平截面假定（线性应变分布），可基于截面完成构件设计和校核。

D 区：混凝土的非连续区域，也称扰动区或 D 区。

以牛腿、开洞、柱脚、变截面等细部区域为主，不满足平截面假定（非线性应变分布），工程上可采用拉压杆模型完成细部配筋方案，但操作繁琐，门槛过高。

IDEA StatiCa Detail 基本操作流程


模型可以从零开始创建任意复杂的几何模型，也可以从 DXF 文件导入既有模型，在此基础上添加开洞或支座以及布置钢筋。	荷载支持点荷载、线荷载、面荷载以及混凝土自重荷载的施加，根据设计规范的要求定义 ULS 或 SLS 类型的荷载组合。	计算采用非线性有限元模型完成精细化的协调应力场分析，同时考虑混凝土和钢筋的非线性本构模型以及二者之间的粘结和滑移。	模型根据设计规范完成 ULS 和 SLS 校核；创建详尽或简化的计算报告；以 DXF 文件的形式导出模型；自动生成完整的材料清单。

IDEA StatiCa Detail 基于承载能力极限状态的 ULS 校核和基于正常使用极限状态的 SLS 校核

协调应力场法 CSFM

IDEA Concrete 采用混凝土、钢筋、锚固的非线性本构模型，利用协调应力场法（CSFM）完成有限元分析。CSFM 是一种基于有限单元法的连续应力场分析方法，可以根据横向应变自动计算混凝土的有效抗压强度，既可以用于承载能力极限状态，也能用于正常使用极限状态。CSFM 采用设计规范提供的单轴的混凝土和钢筋的本构模型（应力-应变曲线），便于工程应用。


混凝土的非线性本构模型	钢筋的双折线本构模型	粘结单元的刚塑性本构模型

有效性和可靠性检验

为了证明 CSFM 方法和 IDEA 软件的有效性和可靠性，IDEA StatiCa 公司已完成大量的测试工作，测试结果可登陆公司官网查看。另外，Kaufmann 教授及其团队也出版了有关混凝土结构 CSFM 法的权威书籍。