基于MATLAB的钢筋混凝土结构非线性力学分析平台

资 源 简 介

本项目提供梁、柱等主要构件的非线性力学分析与性能评估功能，采用混凝土损伤与钢筋弹塑性本构模型，实现全过程荷载-变形响应计算，并自动识别屈服点、极限承载力与破坏模式。

详 情 说 明

钢筋混凝土结构非线性力学分析及性能评估平台

项目介绍

本项目是一个专业的钢筋混凝土结构非线性分析平台，面向土木工程研究人员与结构设计师开发。平台基于有限元方法，集成了材料非线性本构模型与迭代求解算法，能够精确模拟梁、柱等构件在复杂荷载下的非线性力学行为，实现从开裂到破坏的全过程分析，并提供科学的性能评估与可视化结果。

功能特性

• 非线性分析内核：采用材料非线性本构关系（混凝土损伤塑性模型、钢筋双线性弹塑性模型），通过有限元迭代求解算法实现高精度模拟。
• 全过程响应追踪：自动计算结构从初始加载到极限破坏的全过程荷载-变形响应。
• 关键性能点识别：智能识别结构关键状态点（开裂点、屈服点、极限点），准确判断结构破坏模式。
• 多维结果可视化：提供应力云图、变形动画、荷载-位移曲线、滞回曲线等多种可视化输出。
• 自动化性能评估：生成包含承载力安全系数、延性系数等指标的结构性能评估报告。

使用方法

1. 准备输入文件：在指定输入文件中定义结构参数：

- 几何参数：截面形状与尺寸、构件长度 - 材料属性：混凝土强度与弹性参数、钢筋屈服强度 - 配筋信息：纵筋与箍筋的配置 details - 荷载工况：轴力、弯矩、剪力组合 - 边界条件：支座约束类型 - 分析设置：荷载步、收敛容差、迭代次数

1. 执行分析计算：运行主程序启动非线性求解过程，程序将自动进行牛顿-拉弗森迭代计算。

1. 查看分析结果：程序执行完毕后，将生成：

- 文本结果文件：包含关键状态点数据与性能评估指标 - 图像文件：荷载-位移曲线、滞回曲线、应力分布云图 - 动画文件：结构变形过程动态展示

系统要求

• 操作系统：Windows 10/11 或 Linux 发行版（Ubuntu 18.04+）
• 运行环境：MATLAB R2020a 或更高版本
• 内存建议：不低于 8 GB RAM（复杂模型建议 16 GB 以上）
• 存储空间：至少 2 GB 可用磁盘空间

文件说明

程序入口文件集成了平台的核心工作流程，主要包括以下功能模块：负责读取用户输入的结构参数与材料属性，初始化非线性分析所需的有限元模型；调用材料非线性本构模型库，根据设定的荷载工况与边界条件组织迭代求解过程；实施基于牛顿-拉弗森方法的非线性方程求解算法，并严格监控收敛性；对求解结果进行后处理，自动识别结构的关键性能状态点，生成全过程响应曲线与应力变形可视化结果，并输出完整的结构性能评估报告。