杆系结构的高精度非线性分析

在严格的材料、几何非线性分析的基础上,建立一套完整的对钢筋混凝土杆系结构进行高精度分析的非线性有限元法。该方法充分考虑材料非线性的作用,分别建立了面内分层法和面外分块法的计算模型。算例分析表明:与几何非线性相比,材料非线性对钢筋混凝土杆系结构的非线性分析起着更为关键的作用。只考虑几何非线性或对材料非线性做粗略处理会导致计算结果精度不够。     

钢筋砼偏压扭构件非线性全过程分析

本文根据空间变角桁架模型及软化砼的本构关系,对于承受以扭矩为主的钢筋砼偏心受压构件的性能进行了全过程分析,对总数为25个试件(其中15个属于本文作者)所进行的分析,表明计算结果与试验结果符合良好。文中根据作者试验研究结果,简要介绍了压弯扭构件的扭转性能,初步讨论了软化变角桁架理论的适用范围,并对压弯扭构件的性能提出了分析方法。     

钢筋混凝土拉压杆非线性全过程分析

一、前言 鉴于我国对有限元法的研究和电子计算技术的发展,如果用电子计算机对钢筋混凝土构件或结构进行非线性全过程的内力及变形分析,这样不仅能够较为准确地得到构件或结构在破坏时的内力与变形,而且也能了解受荷全过程的内力及变形,从而为简化计算提供依据。为此,结合我们在钢筋混凝土屋架次应力对承载能力影响的研究中,考感到拉、压杆为屋架的基本元件,其非线性性能又是屋架非线性全过程分析的基础,因     

空间杆系结构极限承载力的非线性有限元分析

空间杆系结构极限承载力的非线性有限元分析研究工作虽然很多,但诸多存在列式复杂,程序计算效率低等缺点,本文直接从杆单元的空间几何关系和物理关系出发用共旋坐标法导出了空间杆单元在大转动变形条件下的单元切线刚度矩阵,并基于Newton-Raphson迭代法解非线性有限元方程,从而建立了空间杆系结构的大转动变形问题的计算机求解过程,且编制了相应的有限元Fortran程序NSTSAP.数值算例验证了本文方法可用于分析空间杆系结构的极限承载力.     

钢筋混凝土空间杆系结构的非线性计算

本文依据有限位移的增量理论，结合等参元的概念，引入钢筋混凝土的弹塑性强化材料计算模型，推导建立了用于空间杆系结构非线性计算的多结点空间等参杆单元。这一单元比一般杆单元能更好的处理空间曲杆。在考虑单元弹塑性非线性时，采用了以单元内积分点的弹塑性状态，综合描述单元的弹塑性状态的方法。比较计算表明，本文提出的多结点等参杆单元是一种合理、有效地计算模式。结合文中提出的单元弹塑性计算模型，能够解决空间杆系结     

钢筋砼框架考虑斜裂缝影响的非线性全过程分析

本文通过对一些约束梁、约束柱及连续梁抗剪试验资料的分析研究，采用斜压场模型模拟有反弯点的剪跨区段当斜裂缝出现后剪力作用下的受力状态，并考虑剪跨比的影响及纵筋的暗销作用，导出了剪力、剪切变形、轴力之间的关系。用此模型对不同条件的５８根剪切破坏的约束梁、柱进行了计算比较。同时，将模型引入框架非线性分析中的单元刚度矩阵及固端力列阵，编写了框架非线性全过程分析程序，对一定数量发生弯曲剪切破坏的两跨连续梁进行了计算比较，计算结果与实测结果符合较好。本文进行了三榀门式框架及二根两跨连续梁的试验，用上述程序进行了框架、连续梁考虑斜裂缝对内力重分布及构件变形影响的比较分析。     

基于刚度修正法的杆系结构非线性破坏分析

大跨度空间杆系结构非线性稳定性直接影响着结构承载能力。空间杆系结构非线性稳定问题包括材料非线性和几何非线性两方面,利用力转换矩阵和位移转换矩阵建立了考虑双重非线性的杆系结构刚度修正法,并推导了双线性破坏准则下杆系结构刚度修正法的理论计算公式。利用MATLAB软件编程开发了基于刚度修正法的杆系结构数值计算软件,通过铰接桁架和六角星型穹顶两个算例讨论了杆系结构刚度修正法对结构非线性稳定承载力计算的影响,并同有限元软件ANSYS分析结果进行了比较。结果表明:刚度修正法通过引入力转换矩阵和位移转换矩阵充分体现了材料双重非线性影响,考虑了弹塑性阶段材料应力强化作用,能更准确地计算结构非线性稳定极限承载力。     

建筑机械杆系钢结构的几何非线性分析

本文以杆和梁单元为例,论述了几何非线性有限单元法的基本原理及其解法,给出了杆和梁单元的刚度矩阵,并比较了几何非线性和一般的线性有限单元法的差别,最后以两个算例来说明几何非线性有限单元法在求解建筑机械钢结构杆系问题中的应用。     

多折点强化非线性弹性杆系结构分析的规划算法

具有多折点与拉压不同模量的应力应变关系,尤其是具有强化特点(应力应变关系曲线成凹状)本构关系的结构非线性分析是计算中算法处理上的特殊问题,基于数学规划法构造了问题的求解算法,给出了问题对应的变分泛函与相应的控制方程,在此基础上给出问题分析的有限元求解算法列式,算法具有精度高与收敛特性好的特点。给出的数值算例结果证实了算法的正确与有效性。     

钢筋混凝土框架的非线性全过程分析

本文针对在地震作用下钢筋混凝土框架结构的受力特性,提出了考虑多种受力机制包括弯曲变形、剪切变形和粘结滑移的杆系分析模型,并逐次论述三种受力机制条件下的单元刚度贡献,建议了弹塑性抗剪刚度的计算方法,在此基础上,编制了相应的计算程序,进行了双层双跨钢筋混凝土框架在低周反复荷载下的分析,将计算结果与实验结果进行了对比,吻合良好.     

部分塑料纤维筋混凝土梁受弯性能非线性全过程分析

从材料的本构关系出发,采用加曲率的方法得到了部分塑料纤维(FRP)筋混凝土梁的弯矩-曲率关系,根据材料力学方法求出部分FRP筋混凝土梁的荷载-挠度曲线。编制了部分FRP筋混凝土全过程分析程序,将计算值与试验值进行对比,验证了程序正确性。     

钢筋混凝土柱非线性全过程分析

本文提供一个对钢筋混凝土柱从加荷开始至混凝土压坏全过程的非线性分析方法。它是W.B.Cranston工作的延伸。为减少循环次数采用了Chebyshev近似积分并推导了适用于各种柱截面的一套计算公式。该法可较准确地描述两端铰接不等偏心柱加荷的全过程,不仅考虑了混凝土徐变也考虑了预应力的影响。该法可毋须计算M-P-φ曲线族,并可根据需要提高计算精度。计算与试验值比较结果,令人满意。     

钢筋混凝土框架全过程分析的非线性简化单元及其应用

本文根据框架结构在加载过程中表现出来的塑性铰形成机理，介绍了一种用于钢筋混凝土框架非线性分析的简化单元模式。它考虑了轴力的二阶效应、横截面自开裂后的塑化和塑性区长度等非线性因素对结构的影响。此外，在分析中也考虑了钢筋锚固滑移和节点刚域的影响。经与试验结果比较，说明用本文模式对钢筋混凝土试验框架进行非线性有限元分析所得的计算结果是正确的。     

配筋加气混凝土结构的非线性有限元分析

利用大型有限元软件ANSYS对配筋加气混凝土结构进行分析,主要考虑了模型的建立、材料的本构关系及破坏准则;并提出了对ANSYS结构非线性有限元的分析过程;最后,通过具体实例对试验值与计算值进行比较,得出有限元软件ANSYS不仅可以对配筋加气混凝土结构进行非线性有限元分析,还可以弥补传统方法的不足。     

型钢混凝土组合框架力学性能非线性分析

在充分考虑混凝土损伤、材料非线性及单元类型的基础上,建立了由预应力（非预应力）型钢混凝土梁及角钢混凝土柱构成的型钢混凝土组合框架有限元模型,对其在水平荷载作用下的力学性能进行数值分析及试验对比验证。在此基础上,进一步研究了水平荷载作用下组合框架受力的全过程,并对影响此类框架力学性能的主要因素进行了参数敏感性分析。结果表明:组合框架在梁端和柱底部均出现塑性铰,能实现“强柱弱梁”的破坏机制;随着轴压比增大,水平荷载 位移曲线峰值荷载先增加后减小,峰值荷载对应的位移减小,延性降低;随着长细比增加,结构刚度降低,峰值荷载减小,延性增加。     

钢筋混凝土异形柱全过程分析

文章提出了异形截面柱的非线性分析的方法,考虑了纵筋锚固滑移和箍筋加密区对混凝土的约束影响,用数值方法编制了异形柱全过程分析的程序,并用ANSYS对异形柱构件也进行了分析,通过计算,得出延性的变化规律。     

钢筋混凝土全预制柱的受力分析

为了对全预制框架柱的受力性能进行评价,本文应用ANSYS对其进行非线性有限元分析,并与相同条件下的整浇柱和全预制框架柱的试验结果进行对比。结果表明,全预制框架柱与整浇柱破坏形式相同;极限承载力和最大侧移相当,略小于试验结果;裂缝分布、应力和应变有一定差异。本文还对全预制框架柱的薄弱部位一柱齿进行了受力分析。     

节间荷载作用下钢筋混凝土框架结构非线性分析

在非线性阶段,基于位移形函数的刚度法对节间荷载的处理不直接,精度也很差;而基于力的形函数的柔度法建立了单元两端与单元内部力的关系,能够得到精确的结果.介绍了基于有限单元柔度法处理节间荷载的基本原理和计算过程并利用算例阐述了其计算步骤,验证了其有效性.     

钢筋混凝土板的非线性有限元分析

利用板的屈服线理论，采用有限元分析方法，把钢筋混凝土板简化成以增量形式表达的弹性正交各向异性板，建立起板非线性有限元分析的数学模型和计算公式，给出材料的力学表达式和板的弯矩-曲率关系。