钢筋混凝土结构分析分为整体式、组合式、分离式三种有限元模型。分离式模型计算精度高，但是该模型需要将钢筋布置在混凝土单元边界，网格要求高，计算时间较长。该模型多用于混凝土构件的力学分析。如田力等利用分离式模型分析了钢筋混凝土柱在冲击荷载作用下的破坏模式。组合式模型钢筋布置相对灵活，但是难以模拟钢筋滑移对裂缝形态的影响。对于配筋较多、结构较大的模型，学者也做了大量研究。如吕西林等用实体单元模拟剪力墙结构，将钢筋弥散于四节点等参单元中，分析了顶层加速度反应时程和位移时程。左晓明等应用整体式有限元模型分析桥墩试验，建议将剪力传递系数 η 按照函数模型取值，以保证计算结果的准确性。周锡元等在分析钢筋混凝土框架剪力墙结构时，提出改进的多垂直杆单元模型，并与试验相对比，验证了方法的有效性；夏桂云等对于框架剪力墙结构建立了连续化模型，并给出了理论解。Ean Tat Ooi等在比例边界有限元方法中采用局部网格重构来模拟混凝土开裂，并考虑钢筋和混凝土之间的相互滑移。龙渝川等结合分离式和组合式提出新的嵌入式滑移模型，利用粘结单元表面位移差模拟钢筋滑移。

　　本文使用整体式模型，定义了混凝土开裂后，裂缝处剪应力和剪应变的本构关系。本构关系中考虑到钢筋和混凝土两种材料的共同作用。与传统意义上整体式模型相比，本文考虑了钢筋对混凝土开裂的影响。通过与钢筋混凝土简支梁的剪切破坏试验相比较，验证了该方法的有效性。根据试验体的实际尺寸和配筋情况，分别建立输入配筋率的分离式模型和优化整体式计算模型，并将两组计算结果分别与试验结果对比。结果表明：优化整体式模型能很好的模拟试验，所采用的本构方程定义准确，同时比分离式模型计算速度快。最后，应用优化方法进行实际工程的计算，结果满足精度要求且计算速度快，具有非常好的应用价值。

　　1、 试验概述

　　计算模型为某简支梁试验体，总长 4300mm，高 300mm，宽 160mm。试验共设计 10 个加载装置，并在相应位置设置加载板和支承板，试件及加载位置见图 1。沿轴线方向将试件分为四个区域，其中区域 B为试验段，该区域箍筋直径为 6mm，其余区域为 10mm。梁截面上下各三根直径为 25mm 的主筋，保