高强混凝土剪力墙非线性有限元分析

采用ANSYS软件对高强混凝土剪力墙在单向水平荷载作用下的受力过程进行了非线性有限元分析。在有限元分析中,考虑了高强混凝土的特点、混凝土开裂后的影响和压碎后的应力软化,采用位移控制法,较好地解决了下降段的问题,分析结果与试验结果比较吻合。重点分析了混凝土强度等级、边柱纵筋配筋率、边柱箍筋体积配箍率、竖向分布钢筋配筋率、水平分布钢筋配筋率和轴压比等因素对高强混凝土剪力墙基本性能的影响,讨论了变化规律,并提出了保证其基本性能的一些建议。     

方钢管混凝土约束端柱组合剪力墙非线性有限元分析

在考虑材料和几何非线性的基础上,通过有限元分析软件ABAQUS对方钢管混凝土约柬端柱组合剪力墙进行力学分析,对计算结果和试验结果进行比较,基本吻合。在此基础上进行参数分析,重点分析了混凝土强度等级,分布配筋率,钢管的强度及轴压比对组合剪力墙力学性能的影响。     

带端柱高强混凝土剪力墙抗震性能试验研究

按性能设计理论,在剪力墙两端设置端柱,并在构件的塑性铰区采用分段约束高强箍筋,设计了6个带端柱高强混凝土剪力墙试件,进行了拟静力试验,对其破坏形态、滞回特性、变形能力、刚度退化、耗能能力、截面应变等进行了研究。根据试验结果,给出了6个试件在使用良好、生命安全和防止倒塌3个性能水平对应的位移角分布范围和平均值;分析了轴压比、剪跨比、约束箍筋数量及范围等因素,对剪力墙的延性、耗能能力和破坏形态的影响。研究结果表明,端柱可以对剪力墙提供有效约束,提高剪力墙的变形能力和耗能能力;设置端柱并根据轴压比和位移延性需求确定的分段约束箍筋数量及范围,可以明显改善高强混凝土剪力墙的脆性,使高强混凝土剪力墙的延性指标达到设计要求;3个性能水平对应的位移角与构件的损伤程度有较好的相关性,可以用作这种构件的性能指标。     

钢管高强混凝土柱温度场的非线性有限元分析

在合理地确定了火灾情况下钢管高强混凝土柱受火模型的基础上 ,利用有限元法计算钢管高强混凝土在火灾情况下的温度场。计算结果与试验结果吻合良好 ,并考虑了不同保护层厚度 (混凝土和防火涂料 )及不同直径对钢管混凝土温度场的影响 ,从而为进一步研究钢管高强混凝土的耐火极限和高温下的力学性能创造了条件     

高强钢筋高强混凝土双肢剪力墙抗震性能非线性有限元分析

选取合理的钢筋和混凝土应力—应变曲线、破坏准则和模型参数,利用有限元分析软件ABAQUS建立高强钢筋高强混凝土双肢剪力墙有限元模型,并进行了非线性有限元分析,分析了剪力墙承载能力、变形能力和破坏形态等。有限元分析结果与试验结果中各关键点的应力、位移以及延性系数误差均较小,有限元模型墙体的破坏形态与试验墙体破坏形态一致,吻合较好,验证了ABAQUS有限元模型的合理性和可靠性。基于ABAQUS有限元模型,进行参数分析,分析了轴压比、混凝土强度等级、连梁跨高比、暗柱纵筋配筋率和钢筋强度等参数对高强钢筋高强混凝土双肢剪力墙抗震性能的影响。     

钢管高强混凝土柱温度场的非线性有限元分析

在合理地确定了火灾情况下钢管高强混凝土柱受火模型的基础上,利用有限元法计算钢管高强混凝土在火灾情况下的温度场。计算结果与试验结果吻合良好,并考虑了不同保护层厚度(混凝土和防火涂料)及不同直径对钢管混凝土温度场的影响,从而为进一步研究钢管高强混凝土的耐火极限和高温下的力学性能创造了条件。     

带端柱高性能混凝土剪力墙的抗震性能

为进一步改善高性能混凝土剪力墙的抗震性能,在6个带端柱高性能混凝土剪力墙试件中采用分段约束、相互嵌套的配箍方案;试件的剪跨比为1.0～2.1,轴压比为0.28～0.40,混凝土立方体抗压强度在89～99 MPa之间,横向约束箍筋采用极限强度为742 MPa的高强钢丝。对这6个试件进行了拟静力试验,观察了各试件的裂缝开展过程和破坏形态,分析了其滞回性能、承载能力、变形能力、刚度衰减和截面应变等。实测位移延性系数在3.75～5.20,耗能系数在0.76～1.13,表明采用横向分段约束嵌套的配箍方案有效地提高了带端柱高性能混凝土剪力墙的延性、变形和耗能能力等。根据试验结果,分别以侧移角和塑性铰转角作为性能指标,并给出了四个性能水平的性能指标限值。     

高强混凝土L形柱框架节点的非线性有限元分析

在华东交通大学所做试验的基础上,利用有限元分析软件ANSYS对L形柱框架节点进行了非线性有限元分析,主要考察裂缝发展机理及轴压比对节点受剪承载力的影响。经过分析,得到了高强混凝土L形柱框架节点受剪承载力在不同轴压比情况下的变化规律。     

钢骨混凝土柱非线性有限元分析

通过朋ANSYS有限元分析软件，对轴压、偏压柱进行建模、选单元、计算分析，并同试验结果进行比较，结果表明轴压情况下非线性分析是令人满意的。在偏心受压的情况下所做的一些研究和探讨，表明在挠度比较大时不易收敛，并对此提出了一些见解。     

带PEC端柱混凝土剪力墙抗震性能试验研究

为研究带PEC端柱混凝土剪力墙的抗震性能,对两片相同的带PEC端柱混凝土剪力墙试件进行了低周反复荷载试验研究。对试件的破坏现象、滞回曲线、骨架曲线、耗能能力、应变变化规律和承载力进行分析,并研究了轴压比的影响,结果表明：带PEC端柱混凝土剪力墙试件具有较高的承载能力和耗能能力,延性系数达到4.84～5.16,表现出良好的抗倒塌能力;随着试验轴压比的增大,试件的极限承载力有些许提高,但延性降低。按现行《组合结构设计规范》（JGJ 138—2016）中相关公式计算的承载力与试验值吻合较好。与普通混凝土剪力墙相比,带PEC端柱混凝土剪力墙的承载力提升明显。     

钢筋混凝土双肢剪力墙非线性静力有限元分析

利用有限元软件ABAQUS中的混凝土损伤塑性模型,采用分离式方法建立有限元模型,对钢筋混凝土双肢剪力墙进行了非线性分析;在与试验结果进行对比分析的基础上,选取了用于钢筋混凝土剪力墙非线性有限元分析的材料破坏准则和本构关系进行建模;通过数值计算,分析了轴压比、墙连梁跨高比、墙分布钢筋配筋率、边缘构件配筋率对钢筋混凝土双肢剪力墙的承载能力、延性、破坏形态等的影响。结果表明:轴压比、分布钢筋配筋率和连梁跨高比对钢筋混凝土双肢剪力墙的受力性能影响较为明显;边缘约束构件配筋率对墙体的影响较小。     

型钢桁架混凝土剪力墙的非线性有限元分析

利用有限元分析软件ANSYS进行了型钢桁架混凝土中高剪力墙和低矮剪力墙的实体有限元分析,得到了型钢桁架混凝土剪力墙在顶部水平荷载单向加载作用下墙体的变形性能,裂缝出现、发展、分布形态,试件破坏的形态,水平荷载-位移骨架曲线,以及试件开裂荷载、极限荷载、初始刚度、屈服刚度等力学指标.结果表明,有限元模型分析结果与试验结果吻合很好,可为此类构件的受力性能分析提供一种有效手段.     

边缘约束构件箍筋间距对带端柱高强混凝土剪力墙抗震性能的影响

约束边缘构件配箍对剪力墙的抗震性能影响显著,然而在我国规范中,对带端柱高强混凝土剪力墙的箍筋间距限值没有给出相应的条文,设计人员只能参照普通混凝土剪力墙的相关规定,不尽合理。本文采用ABAQUS中混凝土损伤模型,考虑材料的非线性,建立有限元模型,得到带端柱高强混凝土剪力墙的荷载位移曲线,并与试验的骨架曲线进行对比,结果表明,两者吻合较好。在此基础上,重点研究边缘约束构件箍筋间距对剪力墙抗震性能的影响,并给出带端柱高强混凝土剪力墙的箍筋间距限值的建议值,可为工程设计提供参考。     

RC剪力墙的非线性有限元模拟分析

选取课题组已做过的2片悬臂RC剪力墙试件以及其他文献中的4片不同剪跨比的RC悬臂剪力墙试件,利用非线性有限元方法进行模拟分析,通过对有限元模型和试验得到的剪力墙试件荷载-位移曲线、破坏形态及对应位置钢筋应变值的比较,验证了模型及其参数设置的合理性和可靠性,为RC剪力墙变形性能的研究提供一种可靠的分析方法和手段。     

十字形截面配筋砌体墙片的非线性有限元抗剪分析

用ANSYS有限元分析软件建立了2个十字形截面配筋砌体墙片的模型,模拟了相关的抗剪试验研究,计算结果与试验值有较好的吻合.在此基础上进一步分析了多种工况下墙片的抗剪性能,对影响十字形截面配筋砌体剪力墙抗剪承载力的相关因素做了初步的分析.同时还分析了翼缘对墙片的抗剪承载力的贡献.     

砌体墙-钢筋混凝土墙组合结构静力弹塑性分析研究

本文在理论分析的基础上对砖墙与钢筋混凝土墙组合结构这一新型的结构体系进行了静力弹塑性分析研究,运用编制的Push-over分析程序通过算例计算并与试验及动力时程分析结果进行对比,证明了该方法的可行性和实用性,并进一步明确了这种结构在地震荷载作用下的受力和变形特征。     

钢筋混凝土斜柱转换节点的非线性有限元分析

采用有限元分析程序ANSYS对三个钢筋混凝土斜柱转换节点在竖向荷载下的受力性能进行非线性分析,研究斜柱转换节点的受力特点、传力方式及破坏方式等结构性能,并与试验结果进行对比,讨论ANSYS在该类钢筋混凝土异形节点非线性分析中的可靠性。     

薄钢板剪力墙抗震性能非线性有限元分析

应用有限元分析软件ADINA,建立了薄钢板剪力墙在滞回荷载作用下的有限元分析模型,对其抗震性能进行了数值模拟分析研究,并与有关试验数据进行了对比分析,结果表明,采用薄钢板剪力墙作为抗侧力构件,可显著提高结构的承载力、延性和减震耗能性能。     

带缝钢筋砼剪力墙的非线性地震反应分析

对作者提出的一种抗震自控结构——带竖缝剪力墙作了非线性地震反应分析.分析中运用了具有足够精度的带缝剪力墙结构的简化计算模型,使计算大大简化而结果的可靠性不减,旨在考察带缝剪力墙的实际动力反应和抗震自控效果.计算结果表明,带缝剪力墙中缝槽间连梁的不断屈服能明显减弱整体结构的动力反应;而且通过设计连梁的屈服强度值,能优化控制带缝剪力墙的地震反应.     

钢板混凝土组合剪力墙抗震性能试验研究及有限元分析

为研究带约束拉杆钢板混凝土组合剪力墙的抗震性能及螺栓连接的可靠性,对3片高宽比为1.5的螺栓连接带约束拉杆钢板混凝土组合剪力墙进行了水平方向低周反复加载试验及有限元静力弹塑性分析.研究了试件的破坏形态及变形能力,得到了试件滞回曲线、承载力及骨架曲线.分析了约束拉杆间距对试件抗震性能的影响.建立有限元模型,对试件进行静力弹塑性分析并针对轴压比、约束拉杆间距进行了参数分析.结果表明,钢板之间采用螺栓连接可行,带约束拉杆钢板混凝土组合剪力墙具有较好的抗震性能,密布约束拉杆可有效提高其抗震性能,轴压比越高提高试件受力性能的效果越显著.