基于微平面模型的混凝土本构矩阵

在Zdenek P Baant等人提出的微平面模型的基础上,提出了确定混凝土本构矩阵的逐步拟合方法.给出了基于微平面的应力-应变刚度矩阵,并采用逐步拟合法根据试验数据给出了微平面上应力-应变关系函数的量化形式.模型基于单轴试验数据进行拟合,可用于计算材料的多轴本构关系,也可用来进行隐式分析.     

地基摩阻作用时CRCP有限元分析

笔者同时考虑基于钢筋混凝土粘结滑移及混凝土路面板与地基之间的非线性本构关系,建立了连续配筋混凝土路面（CRCP）在温度荷载作用下的力学模型,以及按接触理论推导的有限元剐度矩阵,得出了有限单元法的数值解,分析了降温荷载作用下路面应力和位移的分布规律．     

方钢管混凝土柱-钢梁外加强环节点的非线性有限元分析

目的研究环板宽度和柱轴压比对方钢管混凝土柱-钢梁外加强环节点力学性能的影响.方法采用ABAQUS有限元程序,对方钢管混凝土柱-钢梁外加强环节点进行非线性分析,计算和分析了外环板节点受力的荷载-变形全过程关系曲线.结果给出了有限元计算中钢材和混凝土本构关系模型、钢管及其核心混凝土之间界面模型等确定方法,分析柱端水平荷载-水平位移（P-Δ）骨架曲线,并提出了合理的环板宽度设计建议,理论计算结果与试验结果吻合较好.结论柱轴压比的增大和环板宽度的减小,都会降低节点水平极限承载力;按现有规程设计外加强环是安全可靠的,但环板宽度可按2/3设计就已满足抗震要求的承载力和刚度.     

MVM材料轴对称平面应力问题的弹塑性解

采用MVM屈服准则,用相关联流动法则建立材料的本构关系;在平面应力条件下,对轴对称问题进行弹塑性分析,给出了应力场解;采用Prayer假设给出位移场,通过数值计算考察SD效应对结构的影响.     

钢-混凝土组合梁非线性分析概述

对钢-混凝土组合梁非线性分析过程中的关键问题进行了分析,这些问题主要包括：混凝土本构关系模型的选用;混凝土的开裂模式及开裂后性能;钢和混凝土之间连接滑移的处理方法等。阐述了分段杆单元法、分层法、平面应力法等常用分析模型及其优缺点。最后,给出了组合梁非线性分析数值实现方法的几点建议。     

混凝土弹塑性损伤本构模型参数及其工程应用

为提高弹塑性损伤本构模型的工程实用性,研究各参数取值对模型损伤发展、塑性发展及材料应力应变关系的影响.拟合参数取值与混凝土材料常用指标弹性模量、单轴抗压强度及单轴抗拉强度联系之间的函数关系,提出实用的参数取值确定方法.对规范规定的各强度混凝土材料进行数值模拟,结果表明:模型及参数确定方法能够较准确地模拟混凝土材料的各种非线性本构行为.采用用户材料子程序UMAT进行本构模型在ABAQUS中的二次开发,对上海某酒店项目进行数值模拟:在结构设计软件PKPM中完成建模,将模型转换为ABAQUS模型进行计算,并将计算结果与振动台试验结果进行比较.结果表明:各振形计算自振频率相差在5%以内,顶层位移时程除个别极值外总体匹配较好,楼层位移差在10%以内,最大层间位移除个别楼层相差达到30%以外,一般楼层相差10%左右,验证了所提出的参数确定方法及本构模型是合理有效的;通过分析结构各关键时刻损伤分布云图,表明弹塑性损伤本构模型能够实时反映结构的破坏过程,便于分析者直观地把握结构破坏形态.     

纤维增强混凝土拉伸软化本构方程的实验确定方法

本文提出了用带切口梁的三点弯曲试验确定纤维增强混凝土拉伸软化本构方程的方法。通过切口梁三点弯曲试验获得的载荷－加载点位移曲线可间接得到纤维增强混凝土在拉伸过程中断裂过程区的能量损耗和拉伸分离位移之间的定量关系，由此即可通过数值方法拟合出其拉伸软化本构方程。     

索膜结构平衡法找形分析

目前,索膜结构的找形分析以非线性有限元法等数值分析法为主.这些方法依据本构关系建立节点位移与节点不平衡力间的刚度方程,进而迭代求解.计算时若初始形状与找形形状差异较大,则会使迭代计算发散.笔者从平衡条件出发,将索膜结构的找形过程视为大位移小应变的形状几何问题,从而引入平衡方法进行了找形分析.通过算例计算分析,得出该方法在初步找形方面具有简单、快捷、不依赖经验等优点,但尚需与荷载分析、裁剪分析结合来进一步探讨该方法的优势和不足.     

基于增量本构关系弹塑性分析的无网格伽辽金法

在无网格伽辽金法的基础上，采用增量形式的无网格伽辽金法的插值方法，并利用应力应变增量形式表征材料的弹塑性本构关系，在小变形假设的前提下，提出了基于增量本构关系的弹塑性分析的无网格伽辽金法；采用罚参数修正了能量变分方程式，方便地实现了无网格伽辽金法的本质边界条件．对二维平面问题及轴对称问题的计算结果表明：运用增量形式的无网格伽辽金法进行弹塑性问题的数值分析，具有较高的计算精度，且适应性强，从而为材料的弹塑性分析计算提供了一种实用方法。     

钢筋混凝土平面问题的含梁组合单元模型

将混凝土内的钢筋模拟为能承受轴向力、抵抗弯曲变形的梁单元,在梁元节点位移服从平面单元位移场的基本假设下,应用虚功原理建立了单元内任意位置含钢筋梁元的钢筋混凝土平面组合单元模型.通过与现有钢筋混凝土平面单元模型比较,本模型更准确全面地反映了钢筋的力学性能,钢筋在平面单元内的位置不再有任何限制,混凝土和钢筋可以各自独立地进行网格划分,为单元离散提供了便利.     

复杂边界条件钢筋混凝土矩形板的极限分析

对于简单边界条件的钢筋混凝土矩形板的极限分析已有成熟的方法.对于复杂边界条件的钢筋混凝土矩形板的极限分析也有一些方法,但这些方法在使用中会受到很多限制.本文基于实验研究的结果,利用将直板带与斜板带相结合的方法,找到一种适用于各种情况的实用的方法对复杂边界条件钢筋混凝土矩形板进行极限分析.文中根据试验结果,推算出斜板带的计算跨度和长度系数,利用本文给出的方法及长度系数,对复杂边界条件钢筋混凝土矩形板进行极限分析,可以得到满意的结果.     

无梁楼板的数值计算与经验系数法

无梁楼板的内力计算是十分复杂的,目前设计中常用的计算方法是经验系数法。本文通过采用边界元法对无梁楼板作了较为精确和详细的数值计算和分析,指出了经验系数法的不足,并对经验系数法中的分配系数提供了修改参考数据。     

钢筋混凝土异形板的极限分析

文章对一定形式的钢筋混凝土板在线荷载与面荷载共同作用时,进行了极限分析,对极限分析做了一定论述,将极限分析与有限元分析的结果进行了比较。文章的主要特点为线荷载对屈服模式的影响,条带的选取方法,线荷载作用下板的极限分析方法。     

Behavior of steel-concrete composite slabs subjected to standard fire

0　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＣｏｍｐｏｓｉｔｅｓｌａｂｓｗｉｔｈｐｒｏｆｉｌｅｄｓｔｅｅｌｓｈｅｅｔｉｎｇｈａｖｅｍａｎｙｇｏｏｄｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ,ｓｕｃｈａｓｈｉｇｈｌｏａｄａｂｉｌｉｔｙ ,ｇｏｏｄｐｌａｓｔｉｃｉｔｙａｎｄｅａｓｙｔｏｂｅｂｕｉｌｔｅｔｃ .,ｓｏｔｈｅｙｈａｖｅｂｅｅｎｕｓｅｄｍｏｒｅａｎｄｍｏｒｅｏｆｔｅｎｉｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓ ,ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙｉｎｈｉｇｈ ｒｉｓｅｂｕｉｌｄｉｎｇｓ .Ａｌｏｔｏｆｒｅｓｅａｒｃｈｗｏｒｋｈａｓｂｅｅｎｄｏｎｅｏｎｔｈｅｍｅ ｃｈａ…     

四边简支钢筋混凝土叠合板受剪性能探讨

进行了 13块集中荷载作用下四边简支叠合矩形板二次受力的试验 ,对其受力性能作了系统的分析 ,提出了叠合面等剪应力线模型 .试验结果表明 :叠合板的受冲切承载力不低于条件相同的整浇板 ;叠合板中的两期混凝土强度较低的一种混凝土强度对受冲切承载力具有控制性 .建议叠合板的叠合面可采用自然粗糙面 ,且叠合板抗剪设计中 ,除满足受冲切承载力的计算外 ,还应按所给抗剪应力公式验算叠合面上的剪应力     

FRP筋混凝土板冲切承载力计算方法

基于临界剪切裂缝理论,提出FRP筋混凝土板冲切承载力的计算方法. 该方法考虑拉伸刚化效应的混凝土拉伸应力-应变关系,利用截面分析法确定FRP筋受弯构件的弯矩-曲率关系. 根据混凝土板的变形假定、弯矩-曲率关系以及板的平衡方程,确定FRP筋混凝土板的需求曲线. 收集文献中试验数据对该计算方法进行验证,并将其与其他计算模型进行比较分析. 参数分析结果表明：随着混凝土强度与柱头尺寸的增加,FRP筋板承载力名义应力相应降低,混凝土板的延性呈现增长趋势;随着配筋率与厚度的增加,板冲切承载力的名义应力增大,配筋率与厚度的增加会导致板延性降低,因此在设计中应充分考虑板厚与配筋率对FRP筋混凝土板延性的影响.     

预制板上粘贴钢板条桁架对砌体教学楼抗震性能的影响

采用通用有限元分析软件ANSYS建立了典型砌体结构教学楼（预制多孔板装配式楼盖）的数值模型。利用有限元时程分析方法,分析房屋在汶川地震波作用下的地震响应,验证了预制多孔板楼盖水平刚度不足是砌体结构教学楼倒塌的主要原因。在此基础上,提出了一种新式加固方法——板底粘贴桁架型钢板条来增强楼盖的水平刚度。采用时程分析方法,对未加固模型与加固后模型的地震响应进行了对比。结果表明：板底粘贴桁架型钢板条法对提高房屋结构抗震防倒塌能力是行之有效的。     

采用深层混凝土搭板处治桥头跳车的试验

为了解决传统近路面桥头搭板受车辆荷载的冲击作用,加之下方发生脱空现象,易造成开裂破坏的问题,结合工程实践提出一种新的桥头路基处治方法——深层混凝土搭板处治法,将混凝土搭板放置一定深度,用以改善桥头路基的应力分布及变形.通过对Winkler弹性地基梁一端固定另一端自由时梁底地基反力的理论分析及现场试验研究得到,深层搭板底部的地基反力是从固定端到自由端一平滑过渡的曲线,且处治后路桥过渡段道路线形平顺,桥头沉降差较小,路基整体稳定.与EPS轻质换填处治方法进行比较,结果表明所提出的深层混凝土搭板处治法在控制桥头沉降差方面有较大优势.     

正六边形蜂窝型空腹楼盖混凝土板的有效宽度计算

为便于工程简化计算,将混凝土楼板和下空腹钢结构梁运用刚度等效原则简化为钢结构梁,利用有限元方法分析了正六边形蜂窝型空腹夹层板楼盖和刚度等效钢结构楼盖在竖向荷载作用下的静力特性,通过对比分析,研究了不同混凝土楼板参与宽度的竖向挠度,计算出钢-混凝土组合结构混凝土楼板的有效宽度,并分析得出的混凝土板有效结构宽度与混凝土板厚度和钢-混凝土组合结构厚度间的关系。研究结果表明：正六边形蜂窝型空腹夹层板楼盖结构的抗弯刚度随剪力键高度的增加而加大,上翼缘混凝土板有效结构宽度随剪力键长细比的增加而减小;混凝土板有效结构宽度随自身板厚的增加而增加,近似为线性增长。     

T形板肋对预制带肋底板混凝土叠合板弯曲疲劳性能的影响

为研究T形板肋对预制带肋底板混凝土叠合板弯曲疲劳性能的影响,对3块T形肋底板叠合板和1块整浇板进行弯曲疲劳性能对比试验,主要考察T形板肋与疲劳荷载幅值对试件疲劳破坏形态及疲劳损伤程度的影响,得到了在不同疲劳循环加载次数下的跨中动位移、混凝土应变、预应力筋应变、残余变形等,分析了在不同疲劳循环加载次数下的刚度退化情况、荷载-应变分布规律、裂缝分布规律及剩余承载力等。研究结果表明,经历200万次疲劳循环加载后,T形肋底板叠合板无明显的刚度和强度退化,增设T形板肋的叠合板能达到与整浇板相同的弯曲疲劳性能;T形肋底板叠合板正截面弯曲疲劳强度计算可采用普通预应力混凝土受弯构件正截面疲劳应力验算的4个假定,最终以此建立了其正截面弯曲疲劳强度验算方法。