K8型单层球面网壳爆炸动力响应的简化计算方法研究

根据哈密顿原理,基于拉格朗日方程提出了适用于简支梁和K8型单层球面网壳爆炸动力响应计算的理论分析模型。首先,利用该方法获得了简支梁在三角形爆炸荷载作用下的动力响应,其简支梁跨中的振动规律、峰值位移与速度以及系统的动能和内能等结果与有限元分析极为接近。继而将该方法推广到K8型单层球面网壳在三角形爆炸荷载作用下的动力响应计算,探讨了网壳杆件变形函数中广义位移参数数量和荷载峰值对响应结果的影响及规律。基于理论计算结果与LS-DYNA有限元分析的误差分析,对理论分析模型进行了改进,总结了该理论方法在网壳结构爆炸响应计算上的适用性。     

带洞口配筋混凝土砌块墙梁受力性能的试验研究

本文通过5个在均布荷载作用下简支带洞口配筋砌块墙粱和1个无洞口配筋砌块墙梁的承载力试验,了解了该类墙梁的受力与变形性能、破坏过程与形态等特征,考察了洞口的大小、位置和托梁高度等因素对承载力的影响.研究表明,无论是居中开洞还是偏开洞口配筋砌块墙梁,在竖向均布荷载作用下,其受力模型均为拉杆拱,洞口的存在会削弱墙梁的内拱作用,托梁与上部砌块墙体具有良好的协同工作性能.     

混凝土砌块空腔墙结构的抗震性能分析

对六片设置半包构造柱及芯柱的混凝土砌块空腔墙体进行往复水平荷载作用下的恢复力试验,了解空腔砌块墙体的破坏特征、承载及变形能力,特别是两叶墙协同工作性能及拉接筋的作用。试验接果表明空腔墙的内、外叶之间由于拉接筋的作用,在一定程度上能共同工作,使墙体的抗失稳与抗倒塌能力增强。采用了考虑刚度退化的三线型恢复力模型,对某一8度区的10层(总高30m)配筋砌块剪力墙结构(外纵墙及山墙为空腔墙)进行水平地震作用下的时程分析,结果表明该结构抗震性能符合要求。     

6082-T6高强铝合金材料本构模型试验研究

铝合金材料本构关系是铝合金结构分析和应用的基本问题之一,针对国产高强新牌号铝合金6082-T6的材料本构模型进行研究。对取自3种截面形式结构用6082-T6高强铝合金型材的90个材性试样进行了拉伸试验,统计规定非比例延伸强度、抗拉强度、弹性模量、断裂伸长率、泊松比等材料力学参数。分析Ramberg-Osgood本构模型中硬化指数-n-的各种计算方法,提出采用快速退火算法(fast simulated annealing,FSA)求解n的方法并且编制计算程序,从而获得n的置信区间,所得结果比传统两点法更稳定。在此基础上得到了国产6082-T6高强铝合金材料本构模型,与试验实测应力 应变曲线的比较表明,提出的本构模型具有很好的预测性,可为铝合金结构的工程应用提供参考。     

混凝土注芯砌块砌体材料本构关系试验

与普通混凝土材料相比较,混凝土砌块砌体由于构成材料的性质迥异、规则性布置方式以及块体自身具有的方向性差别而表现出明显的各向异性.在宏观层次上,将各组成相材料的影响视为整体的平均表观性能考虑,把具有实际尺寸的宏单元体作为基本研究对象,采用唯象方法,通过设置减摩层,进行单元体在平面应力状态下的单、双轴试验.利用应力比、异化参数和等效单轴应变的概念,建立混凝土注芯砌块砌体材料的平面应力状态的非线性本构关系,并与试验曲线进行比较,能够很好地表征混凝土砌块砌体所具有的非线性各向异性特点.     

爆炸荷载下K8型单层球面网壳的数值模拟

为了解大跨度空间结构在爆炸荷载下的响应特征,用ANSYS/LS-DYNA动力有限元软件,建立40 m跨度K8型单层球面网壳在爆炸荷载作用下的有限元分析模型.在材料参数设置、材料本构关系选择、网格尺寸选择与划分方式、结构对称性的应用方面首先进行对比分析,并将爆炸冲击波峰值超压的模拟值与经验公式值进行对比,验证数值模拟的适...     

冲击荷载作用下内嵌泡沫铝耗能节点试验

为吸收爆炸时产生的爆炸能量以及减少建筑物所受到的爆炸荷载,提出一种连接防爆幕墙和建筑物的内嵌泡沫铝新型耗能节点.通过冲击试验对这种节点的耗能性能进行试验研究,探究了泡沫铝填充、折板厚度等参数对此节点构件耗能性能的影响.试验结果表明:冲击过程中泡沫铝填充的耗能节点试件,其受压阶段包括弹性、塑性和致密化阶段,可通过钢折板塑性变形以及泡沫铝受压密实过程实现冲击能量的吸收与消耗,而无泡沫铝填充的节点试件仅依靠折板塑性变形转动耗能.在试验结果基础上,利用LS-DYNA有限元软件建立了耗能节点构件的精细化有限元模型,并对冲击试验结果进行了验证,得到了吻合程度较好的力-位移曲线.试验和有限元分析表明,内嵌泡沫铝新型节点构件耗能性能优良,泡沫铝填充可以明显改善此类耗能节点的耗能性能.     

带构造柱与带芯柱砌块墙体的抗震性能比较分析

通过 6片砌块墙片恢复力试验及国内 1 0 0多墙片试验结果的对比分析 ,总结出构造柱与芯柱对墙体抗震性能的影响程度 ,两端设置构造柱的砌块墙在地震作用下构造柱对墙体承载力与变形的贡献要好于两端为芯柱的情况 ;芯柱设置灵活 ,中部芯柱的抗震作用强于两端芯柱作用。建议采用将构造柱与芯柱结合设置的方案 ,即在墙体两端设置构造柱 ,中间设置芯柱 ,该项措施能发挥构造柱与芯柱的各自优势 ,且利于施工 ,将使多层约束配筋砌体达到更好的抗震效果     

平面外偏压荷载下配筋砌块墙体受力性能分析

建立了平面外偏心荷载作用下配筋混凝土砌块墙体的截面力学平衡方程,同时引入灌芯混凝土砌块砌体本构关系与平截面假定等条件,推导了配筋砌块墙体平面外偏心受压时的偏心影响系数、稳定系数和承载力影响系数φ,从而建立了相应的承载力计算公式.通过配筋砌块墙体偏压承载力试验数据对公式进行了参数确定,并将计算结果与规范的计算方法进行了对比分析,验证了该方法的合理性与适用性.     

偏压下配筋砌块墙体的非线性有限元分析

应用ANSYS结构有限元分析软件,选择三维八节点的混凝土单元Solid65模拟灌芯砌块砌体、杆单元L ink8模拟钢筋,针对平面外竖向偏心荷载作用下的配筋混凝土砌块墙体进行了三维非线性有限元分析,研究了该类墙体的破坏形态、承载与变形能力,并将模拟结果与试验值进行了对比,验证了有限元分析方法的可行性.通过大量的参数化分析,研究了偏心距、纵筋配筋率、高厚比等因素对承载力的影响,为进一步建立和完善承载力的计算方法提供依据.