基于Ansys的多层框架结构连续性倒塌分析

该文结合某7层框架结构,利用Ansys有限元软件建立三维有限元模型,分析了结构构件梁柱破坏对整个框架结构的安全影响,计算结果表明角柱破坏对连续性倒塌的影响大于内柱,边柱中边最小.     

多层组合钢框架建筑的三维非线性动力连续性倒塌分析——参数研究

采用3维有限元模型进行多层组合钢框架建筑的连续性倒塌分析。当柱突然倒塌时,该模型可以反映多层建筑的整体3维性能。基于该模型,用于分析不同材料的结构性能的参数:结构钢的强度,混凝土的强度和钢筋网格尺寸。通过参数分析,给出延缓连续性倒塌的设计措施。     

钢筋混凝土平面框架连续性倒塌的仿真分析

采用基于离散单元开发的仿真程序CSPF1.0对一榀模拟底层中柱失效的连续倒塌试验框架进行了计算分析,所得到的中柱荷载-位移曲线与试验曲线吻合较好,说明了仿真程序用于大位移大变形下的钢筋混凝土框架结构分析的可靠性。在此基础上,进一步加大竖向荷载对试验中未获得的连续性倒塌全过程进行了模拟。仿真结果与已有试验现象相符且对最终的倒塌过程给出了合理的预期,从而表明CSPF1.0程序能够较好地用于包括单元不连续及接触碰撞在内的连续性倒塌全过程的模拟。     

混凝土框架连续性倒塌的3维离散元数值模拟

目前对建筑物连续性倒塌的研究,多集中在有限元方法的改进,由于建筑物倒塌是一种非线性问题,因此一般有限元计算很难收敛。所以有限元法根本无法模拟结构倒塌的全过程。基于离散元原理的颗粒流数值模拟理论,借助离散元软件,编制了计算模型和分析程序,对混凝土框架的开裂、失效、退出工作、局部倒塌一直到整体倒塌,进行了全过程数值模拟。分析结果表明只要合理建模,离散元计算速度快,收敛效果好,能比较真实地反映结构连续性倒塌的过程。     

基于ANSYS分析既有RC框架结构抗连续性倒塌的能力

采用ANSYS软件,建立了RC框架结构有限元模型,并利用线性静力法,研究了四种不同失效工况下RC框架结构的抗连续性倒塌能力,依据分析结果,提出了RC框架结构的加固措施。     

RC框架抗连续性倒塌现浇板作用

我国RC框架结构抗连续性倒塌研究和试验通常不考虑现浇板作用.针对该问题,建立考虑填现浇板内钢筋的RC框架结构模型,运用拆除构件法,对剩余结构进行非线性动力分析,对计算结果进行对比,研究了板内钢筋和板厚度对结构抗连续性倒塌能力的影响,得到了在现浇板厚度小于180mm时,现浇板内钢筋对结构抗连续性倒塌能力有较大提高的结论.     

中小学框架结构教学楼抗连续性倒塌分析

汶川地震和玉树地震造成大量建筑物倒塌和重大人员伤亡,结构的抗连续倒塌分析再次引起工程技术人员的重视。为了研究中小学教学楼在常规设计条件下是否具有抗连续倒塌能力,本文按照现行规范设计了两栋典型的抗震设防烈度分别为7度和8度的中小学框架结构三维模型,依照有关规范中提出的抗连续倒塌的基本规定,采用弹性静力分析方法对拆除柱后剩余构件能否满足承载力要求进行判断。最后还分析了楼板对抗连续倒塌的影响及梁的悬链线机制。结果表明,按现行规范设计的中小学教学楼部分构件仍不能完全保证具有抗连续倒塌能力。     

多层钢框架连续倒塌性能的有限元分析

为了探究运用有限元方法分析计算多层钢框架连续倒塌性能的准确性和可靠性,为后续的倒塌分析工作奠定基础,以某2层钢框架-组合楼板体系抗倒塌试验为例,运用通用有限元软件ANSYS建立三维有限元模型。为准确模拟钢框架结构的结构构件组成、构件间的约束和受力情况、钢框架的初始破坏和倒塌破坏等过程,详细介绍相关的有限元建模技术、参数取值、材料失效准则等,并运用该方法进行有限元模型验证。结果表明：建立的有限元模型能够准确模拟结构的动力响应和构件的破坏模态,从而能够准确地分析计算多层框架的连续倒塌性能。     

多层混凝土框架火灾连续倒塌数值分析

常规的结构抗火设计主要针对构件,但实际结构系统中的构件受力更为复杂。为分析整体结构在火灾下的破坏和倒塌,基于纤维梁模型和简化楼板建模方法,建立了一个8层混凝土框架整体结构数值模型。分析不同结构位置处3开间发生火灾时的整体结构力学响应。结果表明:框架柱在压弯组合作用下更易发生破坏。当结构短边受火作用时,由于结构内力重分布能力不足,柱破坏会触发结构连续倒塌。而其他结构部位受火时,周边结构能够有效分担受火区域的荷载,从而抵抗连续倒塌的发生。     

RC空间框架连续性倒塌数值分析

为研究楼板厚度和柱距对RC空间框架连续性倒塌性能的影响,基于现有试验建立数值模型并验证其正确性.随后考虑三种楼板厚度和柱距,共建立9个数值模型进行分析,得到了结构的应力分布情况、荷载-位移曲线,以及侧向位移和极限应变.结果表明,适当增加板厚或者减小失效柱与邻柱的间距可以增大结构承载力,使失效模式从悬链线机制转变为梁机制,有利于防止连续性倒塌.     

竖向不规则型钢混凝土框筒结构有限元分析

采用ANSYS有限元软件分析了一竖向不规则的型钢混凝土框架核心筒结构的动力特性和多遇地震下的位移反应,通过Pushover分析考察了结构的整体抗震性能和薄弱部位,分析结果表明结构竖向收进处由于刚度的突变成为整个结构的薄弱环节。     

加草土填充墙钢框架结构有限元分析

对一榀钢框架与一榀加草土填充墙钢框架进行了ABAQUS有限元分析,得到了该体系在低周反复荷载作用下的变形及应力分布状况,并和纯钢框架从承载能力、滞回性能、延性、耗能能力等方面进行对比分析。结果表明加草土填充墙钢框架具有更高的抗侧刚度和承载能力,在墙体开裂前的延性和耗能能力均优于纯框架,是一种较好的抗侧力体系。     

结构连续倒塌分析研究现状及设计方法综述

对目前国内外结构连续倒塌分析与设计方法的研究现状进行了归纳和比较,指出连续性倒塌分析可分为倒塌风险评估和倒塌仿真两种类型,概述了当今结构抗连续性倒塌的设计方法,并探讨了结构连续倒塌分析的前沿研究,以指导结构设计工作。     

框架连续倒塌非线性有限元实用分析法

钢筋混凝土框架结构连续倒塌的分析涉及到砼开裂、混凝土和钢筋的材料非线性、结构的几何非线性等因素,目前通用的有限元分析软件尚不能对此进行有效的计算。本文考虑了材料非线性及P-△效应,采用塑性铰假设,设定了倒塌判定条件,用FORTRAN90编写静力非线性有限元分析程序,对钢筋混凝土框架结构进行了倒塌分析。     

混凝土连续刚构桥温度作用有限元分析

本文通过建立混凝土连续刚构桥有限元模型,结合工程实例,分析了不同温度梯度模式下温度对成桥阶段受力的影响。研究结果表明:成桥后梯度升温在主梁下缘引起较大的拉升,它与混凝土张拉预应力筋引起的二次应力相组合,将产生较大的拉应力,降低主梁截面的抗裂性能,增大预应力的应力损失计算结果显示,按照我国公路桥梁规范(JTJ023-85)建立的温度梯度模型所引起的连续刚构桥的应力及位移值与实测值相比均偏小,这就预示着按照JTJ023-85设计施工的混凝土连续刚构桥,由于设计时对日照温差的影响考虑不足可能造成运营时出现实际应力过大而引起混凝土箱梁开裂或跨中下挠过大的问题。研究结果为预应力混凝土连续刚构桥的设计及优化提供了一定的参考依据。     

考虑楼梯的框架结构连续倒塌分析

利用有限元软件SAP2000的动力非线性计算方法对考虑楼梯与不考虑楼梯两种情况下的框架进行连续倒塌计算,对比分析了楼梯位置处两处框架柱失效时框架的抗连续倒塌能力。分析结果表明:当楼梯部位的柱失效时,考虑楼梯与不考虑楼梯对框架的连续倒塌计算影响很大。考虑楼梯后,模型失效点处的位移和框架梁的内力减小,部分柱内力增大;楼梯构件受力改变,可能会因此失效,但有利于实现荷载的多路径传递,从而对框架的抗连续倒塌有利。     

钢框架梁抗火分析有限元模型的建立

介绍了应用有限元法进行钢框架梁抗大设计研究时有限元模型的建立，简述了所研究问题的必要性，总结出将工字钢上下翼缘及中间腹板的实际温度加到模型中去的技巧。     

爆炸荷载作用下钢框架结构连续倒塌分析

传统数值方法模拟建筑结构在爆炸荷载作用下的结构响应和连续倒塌时,具有计算模型复杂、计算量大的特点,实际应用价值不大。基于将爆炸荷载作用下结构响应分析分两步进行的数值模拟方法,利用非线性显式动力分析软件AUTODYN的Remap技术模拟爆炸波在空气中的传播过程,利用压强测点记录结构构件表面的爆炸压强时程曲线;建立结构精细化有限元模型,并将上一步记录的爆炸压强时程曲线施加于结构构件,利用LS-DYNA显式求解器分析结构在爆炸荷载作用下的动态响应和倒塌过程。将该方法应用于某钢框架结构在爆炸荷载作用下的动态响应和连续倒塌分析。结果表明：钢框架结构具有较好的抗爆性能,在发生1000kg TNT当量及以下规模的室外爆炸时,主体结构能够保证安全;在发生1500kgTNT当量及以上大规模爆炸时,发生次梁塌落等局部破坏,亦可能发生结构连续倒塌。     

钢框架内填混凝土墙结构体系有限元分析

对钢框架—内填混凝土墙结构体系进行了非线性有限元分析,得到了该体系在单向荷载作用下的变形及应力分布状况。为了简化计算,采用对角单压杆模型模拟内填墙的受力特性,并将计算结果同有限元实体模型以及纯钢框架模型结果进行比较,得出了一些结论。     

Progressive collapse analysis of high-rise building with 3-D finite element modeling method

Using the general purpose finite element package ABAQUS, a 3-D finite element model representing 20 storey buildings were first built in this paper to perform the progressive collapse analysis. Shell elements and beam elements were used to simulate the whole building incorporating non-linear material characteristics and non-linear geometric behavior. The modeling techniques were described in detail. Numerical results are compared with the experimental data and good agreement is obtained. Using this model, the structural behavior of the building under the sudden loss of columns for different structural systems and different scenarios of column removal were assessed in detail. The models accurately displayed the overall behavior of the 20 storey buildings under the sudden loss of columns, which provided important information for the additional design guidance on progressive collapse.