分层壳单元在叠合板有限元计算中的应用

叠合板的应用是建筑工业化进程中的研究热点,叠合板的有限元计算均采用实体单元模型进行分析,由于实体单元单元数随板的尺寸增大急剧增加,因此不适于建筑整体有限元分析。文章基于符合材料原理,提出对板厚进行补偿来考虑格构腹弦杆对板刚度的补偿以及对混凝土约束作用的分层壳叠合板受弯分析模型。通过对比实体单元叠合板模型计算结果后表明,该模型与实体单元叠合板模型的计算结果吻合,且与理论吻合较好,可以用于采用叠合板的整体建筑的非线性分析。     

基于分层壳单元的安全壳结构有限元分析

为了研究某核电预应力混凝土安全壳结构在强震动作用下的响应,采用分层壳单元建立有限元三维模型,并进行时程分析和静力非线性分析。对安全壳1∶10模型结构进行非线性有限元分析,计算该模型的动力特性、初始刚度、最大基底剪力和筒体顶的最大位移。计算分析表明:当试验模型基础处输入地震动峰值加速度达到3g(根据相似关系,试验调整值)时,筒壁底部和设备阀门孔处混凝土的最大拉应力超过4MPa,而穹顶的混凝土大部分处于受压或拉应力小于0.5MPa。有限元计算结果与以往拟动力试验结果较为吻合,验证了安全壳具有足够大的抗震安全存储,为抗震设计提供参考。     

钢筋混凝土剪力墙多垂直杆非线性单元模型的改进及其应用

本文对多垂直杆剪力墙非线性单元模型的几个重要问题如剪切变形的考虑方法、单元刚度矩阵的形式、垂直拉压杆的轴向刚度及剪力墙水平剪切刚度的恢复力模型等进行了探讨与改进。最后给出了一个算例,并与试验结果比较,表明多垂直杆剪力墙非线性单元模型具有较好的计算精度。     

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。     

组合钢板剪力墙分层浇筑模拟及温度场分析

由于雄安新区创新研究院科研园区项目钢板混凝土组合剪力墙高度较高,并且要求普通混凝土强度等级达到C50及以上,混凝土下落高度过大,易产生离析现象,影响工程质量,所以采取逐层浇筑、逐层振捣的施工方式进行模拟。该方法下,墙体温度场无法通过理论计算得出,故基于ABAQUS2021进行有限元模拟,编写Hetval子程序对混凝土水化放热过程进行精确模拟,得到了分层浇筑措施下组合钢板剪力墙的混凝土水化放热温度场,为工程顺利完工交付提供了技术支持。     

受损剪力墙的非线性分析

砼剪力墙一种有效的抗偶力构件,成功地应用于各种抗震结构。但剪力侧向刚 大,地震时所承受的地震作用也较大,因此,在强地震作用下时常受损。本文作者采用钢筋砼非线笥有限元程序,对受损砼剪力墙进行了计算分析。计算模型考虑了钢筋和砼之间粘结－滑移,任意反复加载过程,砼开裂和裂缝闭合,裂缝宽度模拟。最后与试验结果进行了对比分析。     

开洞剪力墙结构的非线性地震反应分析

本语文在应用多行走杆单元的基础上，提出了一种能反应剪切刚度随垂直杆拉压刚度变化的简化模型，这一模型与实际结构受力更加符合。该模型可直接用于小开洞剪力墙的分析，结合分段变刚度单元，分析了大、小开洞剪力墙的非线性地震反应。最后提出了一个算例，并与试验结果比较，表明该模型具有较好的计算精度。     

浅述钢筋混凝土剪力墙非线性分析模型

针对目前高层建筑中常用的钢筋混凝土剪力墙抗侧力构件，介绍其常用的非线性分析模型，供参考使用。     

剪力墙结构的非线性地震反应分析

本文在多垂直杆单元的基础上,提出了一种能反映剪力墙剪切刚度随正应力变化的简化模型,并对刚度矩阵进行了修正,这一模型与实际结构受力更加符合。结合二弹簧杆单元模型及翼缘展开法,分析了带翼缘墙体的开洞剪力墙的非线性地震反应。最后,提供了一个算例,并与试验结果比较,表明该模型具有较好的计算精度。     

开孔钢筋砼剪力墙的非线性有限元分析

本文采用高阶线性有限元分析开孔钢筋砼剪力墙，应变采用Ｇｒｅｅｎ应变公式进行计算，钢筋砼采用Ｖｅｃｃｈｉｏ和Ｃｏｌｌｉｎｓ的抹平旋转裂缝模型，有限元位移模式为ｘ方向３次Ｈｅｒｍｉｔｅ插值，ｙ方向６次Ｌａｇｒａｎｅｇ插值多项式，非线性有好元方程采用Ｎ＾ｎ＋１维载荷－位移空间的投影增昨迭代法求解。文中给出的数值算例，表明本文方法可靠，高阶非线性元的效率高。     

钢筋混凝土剪力墙非线性有限元分析

对钢筋混凝土剪力墙非线性有限元分析的几个问题做了一些探讨，进一步完善了剪力墙非线性有限元分析方法，为人们认识及分析钢筋混凝土剪力墙提供了工具。     

自复位预应力剪力墙抗震性能实体和平面单元有限元分析

自复位剪力墙结构是墙体底部与基础间无竖向钢筋贯通,而采用无黏结预应力筋将墙体与基础相连接的结构形式,也是可恢复建筑功能结构体系中的重要组成部分。剪力墙在承受侧向荷载时墙体底端角部抬升,并依靠重力荷载和无黏结预应力筋提供恢复力。采用ABAQUS软件对一个自复位剪力墙的伪静力试验进行实体单元、平面应力单元及薄壳单元的有限元模拟并与试验结果对比,同时对三种单元的计算效率和精度进行对比。结果表明:有限元模拟方法能较好地反映自复位预应力剪力墙的滞回性能、无黏结预应力筋的应力和混凝土的应变等各项指标。验证了在动力显式分析中采用壳单元进行结构模拟的可行性和合理性。     

非线性扁球网壳的优化设计探讨

在文献[1、2]基础上,分析了非线性变壁厚扁球壳的有矩内力,并将其表达成辐角φ的函数。然后,运用Tresea屈服条件,进行扁球壳壁厚的满应力优化设计。再将此球壳离散成网壳,实现非线性扁球网壳的优化设计。     

新型剪力墙单元与TUS／ADBW系统

多层及高层建筑结构空间设计程序已应用多年。近年来高层建筑的体型和平面布置日趋复杂，对结构设计提出了更高的要求，在大量的工程设计应用中，结构设计程序必须满足三个基本条件；第一，力学模型正确；第二，程序运行可靠计算结果可信；第三，使用方便。     

夹层橡胶垫耗能剪力墙非线性有限元分析

为了研究在单调及往复荷载作用下夹层橡胶垫耗能低剪力墙结构的非线性性能,本文建立了添加夹层橡胶垫的耗能低剪力墙结构与非耗能低剪力墙结构有限元分析模型,分别对两种结构进行了有限元数值模拟计算,并对破坏形态、承载力情况、变形性能进行了详细的对比分析。分析结果表明,夹层橡胶垫耗能低剪力墙的延性显著增强。     

钢筋混凝土剪力墙的发展及非线性分析的意义

通过介绍国内外钢筋混凝土剪力墙的研究发展历程,对钢筋混凝土结构有限元分析的特点与现状进行了分析,指出非线性有限元分析是钢筋混凝土结构分析方法的重大进步。     

基于MFBFE剪力墙单元研究及低周反复试验数值分析

基于力插值纤维单元是目前钢筋混凝土结构非线性分析最常用的单元,它忽略单元的截面剪切变形,采用平截面假定,但对于剪力墙构件,其截面高度比较大,仍采用平截面假定忽略截面剪切变形将会造成较大的误差。基于这一背景,文中提出考虑截面剪切变形的修正基于力插值纤维单元(MFBFE),其截面不再是平截面,而是曲面,用以模拟剪力墙的地震反应非线性分析。基于OpenSees进行MFBFE单元开发,并对一组9个剪力墙试件进行水平低周往复模拟。实例分析结果显示较好地预测了构件的初始刚度、屈服力、极限力、卸载刚度、残余位移、延性和能量耗散,表明MFBFE单元模拟剪力墙地震反应非线性分析有较高的精度。并且对MFBFE单元在不同轴压比、不同高宽比、不同混凝土强度、不同纵向配筋率、不同约束区长度、不同配箍率下进行趋势分析。数据显示,文中提出的分析模型的适用范围很广,对于上述不同的计算和构造条件下都满足精度要求。     

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。     

高层框架剪力墙结构的二阶分析

随着钢结构的广泛应用,现代高层建筑的非线性问题更加突出。而针对于高层建筑结构体系的非线性研究才刚刚开始。本文运用普通截面和薄壁截面形式的梁柱单元去模拟框架剪力墙结构,对于普通梁柱单元和薄壁杆单元,分别采用共转法和更新的La-grangian法去考虑结构大位移的影响,集合修正的Newton-Raphson非线性迭代策略,为高层框架剪力墙结构的非线性分析作了有益的探讨。算例表明,高层结构的非线性影响不容忽视。