框架-剪力墙结构单双向地震输入下的反应分析

对一规则、对称的钢筋混凝土框架-剪力墙结构建立了三维空间杆系模型,分别进行了单、双向地震动输入情况下弹塑性地震反应分析,并对结构角柱位移、层间位移角、顶点加速度时程、顶点位移时程等进行了分析和比较.分析结果表明,双向水平地震作用比单向水平地震作用对钢筋混凝土框架-剪力墙结构的破坏要大,仅对结构进行单向一维动力分析,难以真实揭示结构在实际地震中的性能.     

密肋壁板结构计算模型及静力弹塑性反应分析

结合前期密肋复合墙体与密肋壁板结构的试验研究,将密肋复合墙体中砌块等效为均匀受力的斜压杆,推导出等效斜压杆的弹塑性应力-应变公式,提出在等效斜压杆中设置轴向塑性铰,由此建立密肋复合墙体的弹塑性计算模型;研究密肋复合墙体的弹塑性屈服机制;建立密肋壁板结构的弹塑性计算模型,并对结构进行静力弹塑性反应分析;最后提出密肋壁板结构抗震性能评估方法.理论分析和试验表明:采用等效斜压杆模型对密肋复合墙体进行分析能较好的反映墙体"三阶段"破坏特性;建立的结构弹塑性计算模型能较好地模拟密肋壁板结构的真实破坏过程,为结构的抗震性能评估及弹塑性动力反应分析提供简化的力学模型.     

基于截面纤维模型的弹塑性时程分析方法

为了得到适用性更广、稳定性更高的弹塑性时程分析方法，采用了通过材料本构关系直接反映构件恢复力特性的截面纤维模型，提出了基于该模型的计算方法和相应的材料本构关系；通过与钢筋混凝土柱拟动力反复加载试验对比，检验了该计算模型的准确性；对典型的底部框架多层砌体房屋在罕遇地震作用下的弹塑性变形性能进行了实例分析.试验对比及实例分析结果表明，所提出的计算方法及本构模型可描述结构构件进入弹塑性阶段后承载力下降的现象，直接反映构件轴力与弯矩的相互作用，适用于结构在罕遇地震作用下的弹塑性时程分析和抗震性能评估     

基于ABAQUS的钢筋混凝土结构本构模型对比分析

阐述了钢筋混凝土的弹性和弹塑性损伤本构关系,采用ABAQUS软件对钢筋混凝土梁进行了弹性、弹塑性损伤分析,并对计算结果进行了对比研究,给出了ABAQUS软件中常用的混凝土弹性本构模型及弹塑性损伤本构模型的应用要点,验证了模型的有效性和实用性.可为钢筋混凝土结构的进一步分析提供参考.     

钢筋混凝土随机有限元在非杆系结构可靠性分析中的应用

将随机有限元与钢筋混凝土非线性特性相结合,讨论了随机有限元在钢筋混凝土非杆系结构可靠性分析的应用中所涉及到的基本理论,钢筋混凝土结构可靠指标的计算方法及其计算公式.同时利用所编制的相应计算软件RCPA,结合工程实例对钢筋混凝土非杆系结构进行了可靠指标的计算,并分析其可靠性,从而为判断结构的尺寸、配筋是否合理提供可靠度依据.     

钢筋混凝土结构的弹塑性动力时程分析研究

介绍弹塑性动力时程分析的基本原理和分析方法,并以某钢筋混凝土高层双塔连体结构为研究对象,建立大楼结构的分析模型,分别对结构进行了不同设防烈度和不同场地类别下的弹塑性动力时程分析,并进一步考虑P-Δ效应对结构的影响,对结构的抗震性能进行评估.     

ABAQUS中三维梁单元材料单轴本构模型的二次开发

为了在ABAQUS软件中实现对三维钢筋混凝土纤维梁单元的弹塑性计算,利用ABAQUS软件隐式模块下的用户自定义子程序接口UMAT,基于Mander受压骨架曲线、过镇海受压加卸载规则及滕智明受拉加卸载规则组合的混凝土本构理论和OpenSEES中Steel02采用的钢筋本构理论,在ABAQUS软件中开发了用于空间梁单元的混凝土和钢筋单轴本构滞回模型,并与已有的低周反复加载试验结果进行了比较.结果表明,本文基于ABAQUS软件二次开发的材料单轴滞回模型能够较好地模拟空间钢筋混凝土杆系结构的弹塑性滞回行为.     

钢筋混凝土剪力墙弹塑性分析及应用

介绍了PERFORM-3D中各种单元的弹塑性模型,对单片剪力墙和钢筋混凝土核心筒的试验模型进行了分析和对比,结果表明PERFORM-3D能有效模拟钢筋混凝土剪力墙的弹塑性性能.通过对某超高层框架核心筒建筑进行罕遇地震下的弹塑性时程分析,评价了该结构的抗震性能,并说明了应用PERFORM-3D进行结构抗震分析和评估的过程.     

考虑楼梯的钢筋砼框架结构动力弹塑性分析

为了研究楼梯对钢筋混凝土框架结构的动力弹塑性影响,在结构基本运动方程基础上,利用层变形协调关系,建立了考虑楼梯作用下钢筋混凝土框架结构的运动方程,采用附加系数法简化运动方程,选用钢筋混凝土的三线性本构关系,应用Matlab 2010对某住宅楼结构进行弹塑性时程分析.结果表明:楼梯对结构整体的弹塑性响应有明显影响,考虑楼梯的影响能够控制结构的弹塑性变形,当增加刚度在30%~50%之间时变形相对稳定,在工程设计中应考虑楼梯对结构的整体影响.     

多层钢筋混凝土结构的概率弹塑性抗震设计

确定了多层钢筋混凝土结构层恢复力模型(光滑模型)参数与结构层间主要设计参数的关系;进而在结构弹塑性随机动力分析的基础上,以变形与滞回耗能的线性组合定义结构的破损度,提出了多层钢筋混凝土结构在随机地震动作用下的期望破损度设计和可靠性设计方法。最后给出了一栋八层房屋的分析设计算例。     

机械铰的量化准则及其在倒塌分析中的应用

为了评估建筑结构的抗倒塌能力,在机械铰理论的基础上,提出了机械铰的量化准则,进行了框架节点的数值模拟,并与节点的试验结果进行对比和验证,最后建立了基于机械铰的结构倒塌判定准则,并对某二层钢筋混凝土框架结构进行了倒塌分析。研究结果表明,相比于塑性铰的倒塌判定准则,基于机械铰的倒塌判定准则更接近于结构的真实倒塌极限,可以更真实地模拟结构的抗倒塌能力。     

砌体填充墙RC框架结构抗震性能研究现状及展望

砌体填充墙RC框架结构作为建筑工程中最常见的一种结构体系,在中国以及世界范围内都有着广泛的应用.由于填充墙与框架之间复杂的相互作用,到目前为止依然缺乏合理的分析和设计方法来评估结构的抗震性能.在过去的几十年里,国内外许多学者通过试验、有限元模拟等方法对填充墙RC框架结构的相互作用机理和受力性能进行了大量分析,提出了适用于整体抗震分析的各式简化模型.本文从平面内、平面外以及新型填充墙框架结构的抗震性能3个方面论述了砌体填充墙RC框架结构抗震性能的研究现状,介绍了当前的最新研究进展,指出了砌体填充墙RC框架结构抗震研究中尚存的一些问题,并对其发展趋势进行了展望.     

不规则截面钢筋混凝土梁柱单元模型及应用

为了更好地研究钢筋混凝土梁柱结构的非线性力学性能,建立考虑材料非线性和几何非线性耦合的钢筋混凝土梁柱单元模型.基于杆件分析的平截面假设和截面高斯积分法,应用钢筋和混凝土材料本构关系非线性,推导出不规则截面钢筋混凝土梁柱单元的截面刚度矩阵,进而通过虚功原理建立钢筋混凝土梁柱单元切线刚度矩阵;并采用弧长增量迭代法求解非线性方程组,编制不规则截面钢筋混凝土梁柱结构的数值分析程序.对规则和不规则截面钢筋混凝土框架进行了非线性全过程分析,理论分析结果与试验结果比较,吻合较好.表明所建立的钢筋混凝土梁柱单元模型适用于钢筋混凝土梁柱结构的非线性力学分析;由于采用截面高斯积分法,对不规则截面的梁柱结构计算显得十分便捷.     

加固混凝土梁的有限元分析及优化设计

用有限元理论分析碳纤维增强材料(CFRP)约束混凝土梁的加固效应,并与试验结果比较,结果表明通过合理选择有限元分析数值模型,可较好地模拟CFRP布约束混凝土梁的受力性能,在此基础上进一步对CFRP约束的混凝土梁的受力进行非线性仿真分析,论证CFRP加固混凝土梁的优化设计问题。     

二次受力下预应力碳纤维布加固混凝土梁承载力计算

外贴预应力碳纤维布加固混凝土构件是一种简单且有效的加固方式.对预应力碳纤维布加固混凝土梁的全过程做了理论分析,根据应力—应变关系及变形协调原理,分析了预应力碳纤维布加固混凝土梁各个阶段的承载力计算,并计算了在二次受力时的抗弯承载力,各阶段理论分析计算值与试验值基本吻合,可为实际工程的加固设计提供理论参考.     

钢筋混凝土受弯构件变形凝聚法分析

传统钢筋混凝土非线性分析大多采用以连续介质力学为基础的非线性有限元方法,侧重数学模型的描述,难以体现开裂截面局部转角和塑性铰等宏观变形特征。从物理模型的观点出发,提出能够反映宏观变形特征的变形凝聚法。在一维弹性问题分析的基础上,提出钢筋混凝土受弯构件基于变形凝聚概念的三阶段分析方法,按平均裂缝间距划分单元,与物理模型相吻合,且计算效率高。编制程序对同济大学预应力研究所近期完成的高强钢筋混凝土受弯构件系列试验进行了模拟,试验结果与程序计算结果吻合良好,表明该新方法是合理可行的。     

粘钢加固钢筋混凝土梁剥离的有限元分析

给出了针对粘钢加固钢筋混凝土梁的钢板剥离的有限元模型,定义了“剥离应力”与“剥离载荷”,并提出了加固钢板厚度优化设计的数值计算方法。基于建立的有限元模型,用ANSYS软件对实例梁的剥离载荷进行了仿真分析。仿真结果与实验结果的一致性证明了所建有限元模型与提出的方法的正确性与适用性。     

钢筋混凝土柱式桥墩落石冲击分析方法

为研究落石冲击对钢筋混凝土(RC)桥墩安全性能的影响,建立一种考虑截面抗剪能力率相关性的RC柱式墩崩塌落石撞击损伤状态评价方法.首先,通过与钢筋混凝土梁落锤实验结果对比验证数值模拟方法可靠性,考虑桩基与土层相互作用建立了彻底关大桥下部结构落石撞击有限元模型.其次,以KC模型修正的Priestley公式描述混凝土动载抗剪强度,以剪力破坏参数定义截面损伤等级,分析墩柱截面不同撞击场景下的损伤状态.最后,进行混凝土抗压强度、墩柱截面面积、箍筋间距、墩柱长细比参数敏感性分析.结果表明:全局平均等效静力方法应用于落石撞击荷载静力简化存在缺陷,在高冲击强度场景下衰减段长持时使得等效静力偏低;引入墩柱截面抗剪能力率相关性能够更准确地描述落石冲击损伤状态;增大墩柱截面面积和提高箍筋配筋率能够有效地降低RC柱式桥墩落石撞击损伤.     

钢筋混凝土双向压弯构件试验研究

通过１２根钢筋混凝土单、双向压弯构件的试验，探讨了水平荷载的作用方向、轴压比、配箍率、纵筋布置方式等对钢筋混凝土压弯构件抗震性能的影响，并编制了压弯构件的全过程分析程序。     

交叉形与Y形耗能支撑加固RC框架滞回性能的对比分析

为改善Y形耗能支撑加固RC框架的抗震性能,提出了一种新型的交叉形耗能支撑.基于ABAQUS软件对采用Y形偏心支撑、交叉形耗能支撑加固RC框架进行了非线性有限元分析,并同未加固RC框架进行了对比分析,探讨了交叉形耗能支撑加固RC框架的受力机理、水平承载力、抗侧刚度和耗能能力.研究结果表明：交叉形耗能支撑加固的RC框架在水平承载力、抗侧刚度、耗能能力等方面均优于Y形偏心支撑加固的RC框架.此外,交叉形耗能支撑加固方式对原RC框架损伤小,且施工简便.