高温下内力重分布引起的钢筋混凝土连续梁弹塑性分析

为了研究钢筋混凝土两跨连续梁在火灾和集中荷载作用下的力学性能,基于钢筋混凝土梁截面平衡条件提出了一种双筋矩形截面梁在火灾高温作用下的截面抗弯刚度计算方法,并应用于钢筋混凝土连续梁内力的计算.根据力学原理和材料高温特性对恒载升温条件下的钢筋混凝土两跨连续梁的内力重分布和变形全过程进行了弹塑性分析,所得结果与试验值吻合较好...     

基于ABAQUS的钢筋混凝土收缩徐变分析

使用MATLAB自带的非线性拟合函数LSQCURVEFIT基于CEB-FIP模型拟合出徐变曲线,然后通过ABAQUS有限元分析软件二次设计了收缩徐变计算程序.通过ABAQUS软件进行配筋柱受收缩徐变引起的内力重分布的分析,并与文献结果进行对比,验证了计算结果及程序的有效性,并对配筋柱进行了不同参数的分析.计算了单层单跨结构在徐变收缩影响下的内力重分布,考虑了梁柱因先后施工导致的加载龄期不同对结构内力重分布的影响.分析结果表明,配筋柱的内力重分布对环境湿度及配筋率较为敏感,单层单跨框架梁端内力重分布受收缩徐变影响较小.     

钢框架在高温（火灾）下塑性力学特征分析

由于在高温条件下钢材的屈服强度和弹性模量随温度升高均有所折减,使得钢结构建筑存在极大的安全隐患.为了研究钢框架结构在局部火灾下的塑性铰先后出铰顺序.首先通过理论计算,得出高温下钢构件的温度内力和温度弯矩,再根据力学理论分析塑性铰出铰顺序.最后利用有限元软件对高温环境中两层两跨平面钢框架整体结构进行模态分析,得到各节点应力变化情况和不同时刻塑性应变情况.结果 表明:理论计算得出塑性铰出铰先后顺序为,梁柱连接处、梁跨中节点处、柱脚.数值模拟出的塑性铰出铰顺序和位置与理论分析结果一致,可为相似工程提供参考.     

对称三对角阵在结构计算中的应用

用位移法计算连续梁、对称性荷载作用下的单跨多层刚架，总刚度阵为对称三对角阵。对多跨多层刚架在竖向荷载或在水平荷载作用下的位移、内力计算，也可用三对角阵形式的总刚得到近似结果。由于位移法方程组形式简单，应用给出的计算公式，无论采用手算或编成简单程序由机算完成，计算工作量都不大，适合初步设计阶段的计算。     

基于弹性二阶分析的排架柱计算长度

在筛选出影响排架柱截面设计的最不利荷载组合的基础上,完成了系列单层单跨排架考虑二阶效应的弹性有限元分析,得到排架柱包括二阶效应在内的真实内力,最后再由弹性二阶分析结果求得排架柱的偏心距增大系数η,通过选取合适的η-l0关系,得到与η相配套的排架柱计算长度。     

火灾下K8型单层网壳弹塑性稳定承载力计算

由于火灾高温导致钢材弹性模量减小,单层网壳结构在火灾下更容易发生整体失稳现象,为了获得火灾下K8型单层网壳弹塑性稳定承载力计算方法,分析了单层网壳结构火灾高温下有限元计算的原理,对K8型单层网壳结构在整体不均匀温度场和局部高温两种典型火灾升温情形下的弹塑性稳定承载力进行了系统的计算分析和对比,并在此基础上,借鉴常温下K8型单层网壳火灾下弹塑性稳定承载力的计算表达式,得到了火灾下弹塑性稳定承载力的具体计算公式.     

平面钢框架精炼塑性铰法的改进与应用

目的 改进平面钢框架高等分析方法的精炼塑性铰法,真实有效地反映钢框架的极限承载力及有侧移框架结构的稳定情况.方法 在精炼塑性铰方法的基础上采用有侧移杆件作为计算单元,并对单元切线刚度矩阵进行修正来考虑结构的二阶效应(P-△),及有侧移杆件单元两端截面的塑性扩展.结果 采用改进后的方法的计算结果,与钢框架的经典算例及两层单跨钢框架实验的结果吻合良好.结论 钢结构的高等分析方法较真实地反映了结构在荷载作用下的内力和变形状态.得到了更精确的结果,比基于计算长度考虑构件稳定的线弹性分析的分析方法更优越.     

不同跨受火时两层两跨钢框架火灾行为试验

为对不同跨受火时的两榀两层两跨钢框架足尺结构进行试验研究.受火工况有一层两跨梁柱同时受火,节点被保护不受火和一层两跨梁单独受火,节点被保护不受火两种形式.分析宏观试验现象、温度场以及变形情况,得出钢框架各个构件的温度场分布和变形规律,并在此基础上对钢框架的整体变形全过程进行全面分析,考虑了内力重分布的影响.结果表明:钢框架各构件在火灾作用下的破坏特征与单个构件在火灾行为下的破坏特征有所不同;框架柱的变形对不同跨的组合梁挠度变化有着不同的影响,有些影响是有利的,而有些影响却是负面的;内力重分布和造成内力重分布的各种因素所起的作用时时刻刻发生着变化,当两种不同的因素交替起主导作用时,便发生位移拐点现象.     

单层柱面网壳结构力学性能研究

基于有限元方法,研究了三向网格型单层柱面网壳结构的位移和内力分布规律;并针对影响网壳静力性状的主要参数矢跨比、长跨比和支座刚度等,进行结构计算分析,考察各参数对结构强度、刚度以及水平推力等方面的影响,为单层柱面网壳结构的应用和设计提供理论指导。     

单层球面网壳结构的力学性能研究

基于非线性有限元方法，研究了单层球面网壳结构的内力分布规律及结构变形特点，并针对力学计算模型、结构失跨比、外荷载分布等主要因素，研究其对单层网壳结构力学性状的影响情况。得出了工程中常用的单层球面网壳的荷载传递方式以及存在于结构内的力流方向，为在工程设计中控制力流，并设计力流的导向提供理论指导。     

钢筋混凝土空心楼盖的有限元分析

为了了解混凝土空心楼盖的内力分布规律和变形特征,利用ANSYS有限元软件建立混凝土空心楼盖的有限元分析模型,并对其在竖向均布荷栽作用下的情况进行模拟。分析得出空心楼盖在四边固支的条件下容易出现应力集中的部位以及竖向位移的特征,对今后的工程设计有一定的指导作用。     

套建增层预应力型钢混凝土组合框架罕遇地震下抗倒塌性能分析

目的研究罕遇地震作用下套建增层预应力型钢混凝土组合框架在不同抗震设防区和场地土下的倒塌规律,以提高套建增层组合框架结构的抗倒塌能力.方法采用IDARC平面分析程序对一榀单层单跨预应力型钢混凝土梁-角钢混凝土柱组合框架开展滞回性能全过程分析,并与试验结果对比,验证所建数值模型的可靠性,在此基础上建立单跨多层结构形式的套建增层组合框架数值模型,并开展罕遇地震作用下弹塑性时程分析.结果随着套建增层组合框架底层柱高度的增加和增层层数的增多,底层柱损伤呈降低的趋势;同时依据套建增层组合框架底层层高和增层层数,得到了8度和7度抗震设防区下,I、II、III类场地土上套建增层组合框架的倒塌范围.结论倒塌的套建增层组合框架均表现为底层出现层间铰的倒塌机制,依据现行规范对倒塌的套建增层组合框架提高一个抗震等级后均可避免其发生倒塌破坏,可为相关工程设计提供参考.     

基于ABAQUS的钢筋混凝土框架火灾分析方法

提出了利用梁单元进行钢筋混凝土框架结构火灾分析的方法.以ABAQUS为基础,通过编制高温下混凝土材料子程序和用户自定义场变量子程序,确定了钢筋混凝土梁柱截面混凝土和钢筋的温度,并进一步确定了高温下混凝土的增量应力应变关系.计算结果与ABQUS混凝土模型的对比表明本文方法合理.     

轴压比对竖向荷载下预应力混凝土框架的影响

在预应力框架中轴压比除对结构的延性性能产生影响外,还将对框架内力产生影响.通过四组共24榀预应力框架的电算并结合已有的参考文献,分别从二阶效应、框架柱的轴向变形及与普通混凝土框架比较三个方面研究和探讨了轴压比对只承受竖向荷载作用的预应力框架的影响.研究表明,轴压比对只承受竖向荷载作用的预应力框架的影响与普通混凝土框架基本一致,但也存在一些自身特点.总体上来说,轴压比对预应力框架的影响较普通混凝土框架显著,但通常情况下影响仍较小.     

RC强梁弱柱型框架抗震性能试验研究

为了研究改善强梁弱柱式结构的抗震性能,通过四榀柱配有矩形螺旋箍筋的钢筋混凝土单元框架模型的低周反复荷载试验,对柱配有单向及复合螺旋箍筋,且轴压比及剪跨比都较大的“强梁弱柱”型框架结构,在强度、刚度、延性及耗能等方面的性能进行了探讨。在理论上对Gibson单分量模型进行了一定扩展并考虑了塑性区的影响,编制了电算程序,对试验模型进行了弹塑性全过程分析,计算结果与试验基本吻合。     

分段降刚度法——混凝土杆系结构的一种简化试验分析方法

针对预应力混凝土和钢筋混凝土超静定杆系结构试验中进入非弹性状态后的结构内力难以准确测定的事实,本文提出了一种用于试验结构内力分析的简化方法--分段降刚度法.该方法根据试验中观测到的各杆件区段的受力状态,将各杆件依其刚度退化程度分为有限区段,并设定各区段刚度退化相对水准;再以试验中准确测得的关键变形量为校准点,经多次调试找到能给出该关键变形量的各杆件刚度降低系数;并认为用各杆件区段降低后的刚度经弹性分析求得的内力能反映试验结构的真实内力.经与一榀两跨单层大尺寸预应力框架考虑内力重分布的试验结果对比,初步证明本文所提方法有效.     

基于ANSYS的钢管混凝土拱桥吊杆受火力学性能研究

高温下钢管混凝土拱桥力学性能易发生变化而丧失承载力。为对探求合理的防火设计方法提供支持,运用ANSYS热分析模型开展钢管混凝土拱桥吊杆受火力学性能研究。通过数值模拟与试验数据对比验证ANSYS热分析模型的合理性,在此基础上分析吊杆受火对钢管混凝土拱桥桥面、拱肋线形及吊杆内力影响。研究表明:吊杆受火对距其30 m以内的桥面变形及吊杆轴力影响较大。本文研究可为此类桥梁防火设计及灾后修复提供借鉴与参考。     

高温下足尺钢筋混凝土梁试验研究及数值分析

为了给钢筋混凝土结构提供抗火分析的依据和方法,结合对结构火灾损伤的分析,采用有限元方法对高温下足尺钢筋混凝土梁的力学性能和变形反应进行了数值分析,并与试验结果进行了比较,吻合良好,并得出足尺试件高温反应的一些基本特征.结果表明:升温时间、配筋率对高温下足尺钢筋混凝土梁的力学性能和变形反应影响较大.该试验与理论分析结果具有十分重要的工程价值.     

钢筋代换的等裂缝宽度验算方法

普通钢筋混凝土构件的钢筋代换，除进行强度代换外，一般还须验算变形和裂缝宽度。文中提出的等裂缝宽度验算方法，不仅不需内力数据，还使裂缝宽度验算更加简便、可靠．