装配式交叉密肋钢板剪力墙参数影响分析

提出装配式交叉密肋钢板剪力墙结构,利用有限元分析方法建立纵横密肋钢板剪力墙试验有限元模型,验证建模方法的有效性及可靠性; 建立交叉密肋钢板剪力墙有限元模型,选取内嵌钢板高厚比、密肋钢板网格尺寸2个参数进行变参分析,对比各系列试件的滞回曲线、黏滞阻尼系数、骨架曲线及刚度退化情况,分析内嵌钢板墙几何参数对交叉密肋钢板剪力墙滞回性能的影响,并给出两参数的合理取值范围。结果表明:内嵌钢板高厚比λ≥500时,试件耗能能力、侧向承载能力及延性等性能随内嵌钢板高厚比的减小而显著提升,当λ<500时,上述性能提升幅度不明显,内嵌钢板高厚比λ建议取值500～600; 交叉密肋网格尺寸对试件滞回性能影响显著,试件各项性能随交叉密肋网格尺寸的减小而提升,且提升幅度与网格尺寸减小幅度呈正相关,交叉密肋网格肋板条数建议取值小于等于5×5。     

单层空间网格结构抗连续倒塌的多尺度有限元模型分析

采用多尺度有限元模型对单层空间网格结构进行抗连续倒塌分析，综合了不同类型单元在有限元分析中的优点，有利于提高计算精度，合理确定不同类型单元之间的连接是确保其计算精度的关键。以两个单层空间网格结构的典型子结构拟静力试验结果作为校验，探讨了多尺度有限元模型在空间网格结构抗连续倒塌分析中的应用，提出了基于位移一致原则的不同尺度单元之间连接关系建立方法。以此为基础，完成了Kiewitt与Geodesic单层球面网壳的抗连续倒塌分析。研究结果表明：采用所提出的位移一致原则，连接界面与微观响应区域保持适当距离，可以得到结构计算的最优近似解；多尺度有限元模型在节约计算资源的基础上能够得到正确、合理的计算结果，采用刚性节点假定能够进一步减少模型的单元数量；多尺度有限元模型分析能够更为细致地显示局部应力分布，寻求网格结构失效的起始位置。此外，由多尺度有限元模型所建立的空心球节点，能较好地模拟结构的实际受力工况。     

钢筋混凝土节点弹塑性有限元分析

文章采用有限元软件ABAQUS/CAE对钢筋混凝土梁柱结构进行数值仿真,合理处理钢筋与混凝土之间的连接方式,并针对不同的单元类型和网格尺寸,对RC梁柱节点Von.Mises应力进行了对比分析,其计算结果存在一定差异,得出有限元数值解网格尺寸越小,结果越精确,同时单元类别、单元阶数也会影响求解结果。     

混凝土局部损伤裂缝带模型研究

为消除混凝土开裂使有限元分析结果对单元网格尺寸产生的依赖性,在基于局部本构模型的材料非线性有限元分析中,建立了混凝土局部损伤裂缝带模型。结果表明：该模型所采用的三参数幂函数型拉伸损伤演化方程,可满足不同单元网格尺寸下应力-应变关系调整的需要;在局部损伤本构模型中引入断裂能和与单元网格尺寸相关的裂缝带宽度,可在保证断裂能客观性的前提下依据初始应力-开裂应变关系推导不同单元网格尺寸下的应力-开裂应变关系;提出基于异步粒子群智能算法的优化反演方法,可实现在有限元分析中依据应力-开裂应变关系自适应,从而确定不同单元网格尺寸下的模型参数。在ABAQUS软件平台上采用所建立的模型对算例进行了数值模拟,验证了模型的有效性与程序编制的正确性。     

内置钢板钢筋混凝土剪力墙非线性仿真研究

DIANA(DIsplacement method ANAlyser)是一种研究混凝土结构能力较强的有限元分析软件,尤其适用于结构非线性分析。选择合适的模型和本构关系,采用DIANA,对反复荷载作用下内置钢板钢筋混凝土剪力墙受力性能进行数值分析。比较数值模拟结果与试验实测结果可知,DIANA能够较好地模拟构件峰值荷载点之前的滞回特性;就轴压比、混凝土强度等级等参数对于墙体抗震性能的影响进行了讨论,结果表明DIANA仿真模拟与试验结果吻合较好。针对数值仿真中存在的未考虑钢板与混凝土的粘结滑移、网格划分精度等问题,提出了合理精度的网格划分与几何非线性计算相结合的建议,可以较好地模拟钢板的局部屈曲。     

Local damage and crack band model for concrete

为消除混凝土开裂使有限元分析结果对单元网格尺寸产生的依赖性，在基于局部本构模型的材料非线性有限元分析中，建立了混凝土局部损伤裂缝带模型。结果表明：该模型所采用的三参数幂函数型拉伸损伤演化方程，可满足不同单元网格尺寸下应力-应变关系调整的需要；在局部损伤本构模型中引入断裂能和与单元网格尺寸相关的裂缝带宽度，可在保证断裂能客观性的前提下依据初始应力-开裂应变关系推导不同单元网格尺寸下的应力-开裂应变关系；提出基于异步粒子群智能算法的优化反演方法，可实现在有限元分析中依据应力-开裂应变关系自适应，从而确定不同单元网格尺寸下的模型参数。在ABAQUS软件平台上采用所建立的模型对算例进行了数值模拟，验证了模型的有效性与程序编制的正确性。     

网格疏密对MC模型计算精度的影响

在有限元计算中,结果的精确程度在很大程度上都依赖于网格的疏密程度。因而,很有必要去研究网格的疏密程度对计算结果精度的影响。本文基于摩尔库伦模型对浅基础进行了模拟,分别测试了几种不同的网格对计算结果的影响。结果表明:网格的疏密对计算结果影响很大,不同疏密程度网格模型得到的计算结果之间的差距可达50%以上,采用具有局部加密的网格模型和适当的局部网格密度对于提高计算精度是十分必要的,这样可使模型尽量地小,从而减少计算量,提高计算效率。     

基于Cosserat理论的三维弹塑性模型及其在重力坝抗滑稳定分析中的应用

采用有限单元法模拟岩土工程中的应变局部化问题时,存在有限网格尺寸敏感性和网格锁定等问题,通过引入Cosserat连续体理论作为正则化机制,提出基于Cosserat连续体理论的三维Mohr-Coulomb弹塑性模型,采用Euler向后隐式应力更新算法,利用ABAQUS的二次开发功能进行数值实现,通过单轴压缩数值模拟验证模型和程序的可靠性及有效性,探究弯曲特征长度与剪切带宽度之间的关系,并建议材料弯曲特征长度的取值标准。分别采用经典弹塑性模型和基于Cosserat连续体理论的三维Mohr-Coulomb弹塑性模型进行重力坝三维抗滑稳定分析,经典弹塑性模型具有明显的网格依赖性,采用较疏的有限元网格计算会高估实际抗滑稳定性,而基于Cosserat理论的Mohr-Coulomb弹塑性模型在不同密度有限元网格上的抗滑稳定安全系数和滑移模式基本一致。     

正交异性钢桥面数值计算中网格划分 对精度的影响研究

针对有限元数值模拟计算中,网格划分尺寸影响计算精度的问题,采用不同单元尺寸对正交异性钢结构典型疲劳细节进行数值模拟。分析表明:网格划分尺寸对计算结果影响显著,铺装层、顶板、U肋、横隔板弧形切口的合理网格划分尺寸分别为8 mm、4 mm、8 mm、4 mm。     

钢板组合墙对拉螺栓摩擦力分析研究

研究高强度对拉螺栓约束的钢板组合墙中不同表面处理的螺母与单侧钢板之间摩擦系数取值;分别制作了5个平螺母摩擦力试件和5个有止退纹螺母摩擦力试件,采用拉力试验机进行摩擦力测试并计算摩擦面的摩擦系数,试验测得平螺母与钢板的摩擦系数为0.152,带止退纹螺母与平钢板的摩擦系数为0.163。通过有限元软件建立与试验相同工况的模型进行数值模拟,数值模拟的结果与试验结果较为吻合。说明试验数据比较准确,可以为以后的工程提供参考。