混凝土受扭构件计算模型中应力-应变的方程

阐述了钢筋混凝土受扭构件开裂后受拉混凝土的作用,分析了其对受扭构件承载力和变形的影响,对计算模型中的受拉混凝土和钢筋的本构关系方程作了改进,并对受扭构件承载力和变形作了计算,得出理论结果和试验结果吻合较好的结论.     

采用钢筋混凝土本构关系计算构件正截面承载力

采用双模量弹性理论研究了钢筋混凝土构件正截面承载力的计算。利用钢筋混凝土构件受压应力与应变本构关系,由截面静力平衡条件推导出了采用钢筋混凝土本构关系计算构件正截面承载力的方法,并将该方法应用于受弯构件和短柱的正截面承载力的计算。最后通过算例将该方法的计算结果与相关规范方法的计算结果进行比较。     

火灾下温度对钢筋混凝土的性能影响分析

本文通过火灾下温度对钢筋混凝土材料性能影响分析了钢筋和混凝土材料受温度影响时的强度变化,运用计算实例分析了温度应力对混凝土梁应力-应变本构关系的理论数据,并应用ANSYS软件对钢筋混凝土梁构件的模拟分析了受火灾影响在高温的作用下的应力-应变本构特性,结果证明在火灾下材料性能受温度升高影响后构件强度的下降,温度变化产生温度应力,作用于构件并引起构件的整体失稳。希望能为今后研究提高钢筋混凝土结构抗火性能提供参考。     

钢筋混凝土压弯扭构件的强度相关性

本文根据空间桁架模型和斜压场理论,建立了钢筋混凝土构件的压-弯-扭强度相关方程。据此,提出了极限抗扭强度的计算方法并与试验结果做了比较,同时对影响抗扭强度的因素进行了分析。     

受扭构件非线性分析

以薄膜元模型为基础，考虑混凝土的“软化效应”，对钢筋混凝土受扭构件进行非线性分析，模拟构件受力的全过程，并对构件的承载力和变形进行了计算，理论分析结果与试验结果吻合较好。     

钢纤维钢筋混凝土纯扭构件的有限元分析

运用有限元分析软件对钢纤维混凝土纯扭构件进行了非线性分析,通过合理地选取本构关系、单元类型、材料模型、收敛准则以及子步数得到与试验数据具有较高精准度的有限元模型,然后运用该模型分析钢纤维钢筋混凝土梁的受扭性能。结果表明,由于钢纤维的阻裂性能,掺入钢纤维可以使混凝土构件的抗扭延性和刚度等性能得到明显地改善,并且提高了受扭构件的开裂扭矩和极限扭矩;同时得出钢纤维有微加筋的作用,能够在一定程度上抑制斜裂缝的发展,但是不能完全替代箍筋的作用。     

基于转动角软化桁架模型的锈蚀钢筋混凝土纯扭构件非线性分析

为了对钢筋已锈蚀甚至出现滑移的钢筋混凝土纯扭构件进行非线性分析,在转动角软化桁架模型的基础上,引入能够考虑钢筋滑移以及锈蚀率影响的钢筋平均应力 应变关系,推导出方便模型求解的简化公式,给出相应的计算流程,并编制相关程序,对相关文献中的无锈蚀和有锈蚀的钢筋混凝土纯扭构件进行分析。与已有试验数据对比结果表明,极限扭矩试验值与计算值之比的平均值,对非锈蚀梁和锈蚀梁分别为0.945和1.036,对典型的试验梁分析得到的扭矩-扭率曲线与试验结果也非常接近,证明了提出的考虑锈蚀及滑移效应后钢筋修正本构模型的合理性。     

钢筋混凝土构件受扭承载力对比分析

对中国、美国和欧洲规范中钢筋混凝土纯扭构件的受扭承载力和最小配筋率要求进行了对比,并基于各国钢筋混凝土纯扭构件受扭承载力的试验结果对受扭承载力进行可靠度分析,最后对各规范中弯剪扭共同作用下的钢筋混凝土构件的配筋计算方法、最小配箍率和截面限制条件进行了研究。结果表明:对于纯扭构件,中国规范的受扭承载力由钢筋和混凝土受扭2个部分组成,美国和欧洲规范仅考虑钢筋受扭;对于纯扭构件的最小配箍率,美国规范最大,中国规范最小,欧洲规范居中;对于纯扭构件受扭时的可靠指标,在恒荷载与活荷载组合情况下,按中国规范计算的最大,欧洲规范居中,美国规范最小;在恒荷载与风荷载组合情况下,中国、美国和欧洲规范较为接近;对于弯剪扭共同作用下的钢筋混凝土构件,按美国和欧洲规范计算配筋要比中国规范保守,中国、美国和欧洲规范的剪扭相关曲线均接近1/4圆,中国和欧洲规范中的剪扭构件最小配箍率较为接近,大于美国规范。     

混凝土梁柱构件基于截面纤维模型的弹塑性分析

采用了弹塑性纤维单元模拟钢筋混凝土梁、柱杆件,通过材料应力-应变本构关系对截面动态积分,直接得到构件刚度及恢复力特性,提出了适用于该模型的计算方法和相应的钢筋和混凝土材料单轴应力-应变本构关系。并应用通用有限元软件ABAQUS对钢筋混凝土悬臂柱及钢筋混凝土框架进行了拟动力反复加载计算,并与试验结果进行对比分析。     

基于ABAQUS的混凝土材料非线性本构模型的研究

主要讨论了利用大型通用非线性有限元分析软件ABAQUS对钢筋混凝土构件进行非线性有限元分析,重点对ABAQUS提供的混凝土本构模型、破坏准则、钢筋的本构关系以及如何在ABAQUS中处理钢筋与混凝土的粘结滑移效应进行深入研究,并针对混凝土受拉区的非线性行为提出了固定弥散裂缝模型进行模拟。最后通过一个算例分析,将实验结果与数值模拟结果进行分析比较,证明了运用ABAQUS对钢筋混凝土构件进行分析有较好的精度。     

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。     

圆端形椭圆钢管混凝土受扭性能数值分析及抗扭承载力计算

为探究圆端形椭圆钢管混凝土构件的受扭性能和抗扭承载力计算方法,采用ABAQUS建立了圆端形椭圆钢管混凝土构件在纯扭作用下的有限元分析模型。为解决核心混凝土本构关系问题,提出了一种关于圆端形椭圆钢管核心混凝土本构关系的新等效方法,利用已有试验结果验证了等效方法的可行性和数值分析模型的准确性。开展了纯扭作用下圆端形椭圆钢管混凝土构件性能的参数分析,研究参数包括钢材强度、混凝土强度、含钢率、长短轴比和截面尺寸等。揭示了圆端形椭圆钢管混凝土构件在纯扭作用下的受力机理,提出了圆端形椭圆钢管混凝土构件的抗扭承载力简化计算公式。结果表明:构件抗扭承载力随钢材强度、截面尺寸、含钢率增大而增大,随长短轴比增大而减小;研究成果将为圆端形椭圆钢管混凝土构件的设计提供参考。     

钢筋混凝土复合受力受扭构件的变形研究

主要讨论了钢筋混凝土偏压剪构件在单调扭矩作用下刚度变化,对偏压剪扭构件的变形进行了理论分析,提出了适用的计算公式,与已有的试验结果比较,符合良好.     

钢筋混凝土箱型构件的统一破坏模型

在较为成熟的钢筋混凝土破坏模型——Nielsen模型基础上,根据von Mises屈服准则引入了钢筋的销栓作用,建立起钢筋均匀分布的混凝土构件在拉、压、弯、剪、扭复合作用下的破坏统一模型,并推导出箱形截面下的破坏统一表达式。该模型由于考虑了钢筋销栓作用,使得计算结果更为接近实际情况。针对钢筋混凝土箱形截面的抗剪承载力,将该模型的理论计算结果与原Nielsen模型、国内外规范计算方法和综合应力合成简化法(Simplified Method for Combined Stress-Resultants,SMCS)的抗剪承载力进行比较,验证了该模型有更好的精度。     

钢筋砼剪、扭构件桁架模型理论的发展

本文在对桁架模型及软化砼本构关系作了简要的回顾后,着重介绍了软化变角桁架模型的国内外应用现况。结合国内近年的研究,还对某些问题展开了讨论或评述。     

弯、剪、扭共同作用下钢筋砼构件的强度

本文采用变角空间桁架理论给出了钢筋砼构件弯-剪-扭强度相关方程,总结了国内近年来的主要试验成果,对这类构件强度的计算方法作了较深入的讨论。     

高强钢筋混凝土复合受扭构件的延性分析

对压弯剪扭复合受力下,23根高强钢筋混凝土柱模型进行了试验研究,并结合9根普通强度钢筋混凝土柱的复合受扭试验数据,对压弯剪复合受扭构件的延性性能进行了综合分析。探讨了轴压比、相对偏心距、混凝土强度、加载方式及纵筋与箍筋配筋强度比等参数对复合受扭构件延性的影响。分析了以上各参数对构件的初始刚度、开裂刚度和极限刚度的影响及其变化规律。为钢筋混凝土柱的抗震设计提供了理论依据。     

钢筋砼纯扭构件抗扭强度的试验研究和计算方法

本文根据《钢筋混凝土结构设计规范》抗扭科研专题组近十年来大量试验研究的结果,集中地讨论了钢筋砼纯扭构件的受力性能,提出了开裂后钢筋砼纯扭构件的抗扭强度计算公式。并在分析研究的基础上,对纯扭构件的工作机理采用变角空间桁架模型给予理论上的解释,为修订新的设计规范提供主要依据。     

配筋钢纤维高强混凝土薄壁箱梁受扭性能分析

本文在配筋钢纤维高强混凝土薄壁箱形截面纯扭构件试验研究的基础上,应用空间软化桁架理论,结合钢纤维高强混凝土本构关系及其软化系数方程,编制了软化桁架模型分析程序对试验构件进行了全过程分析。分析时考虑了钢纤维高强混凝土的抗拉强度作用,不仅能较准确地得到极限扭矩,而且可以获得开裂扭矩,能较好地模拟试验构件的受力-变形全过程。其结论也得到其它相关钢纤维高强混凝土纯扭构件试验结果的证实。在此基础上应用软化桁架模型分析程序对配筋钢纤维高强混凝土薄壁箱形截面纯扭构件进行了参数分析,提出了相应的开裂扭矩和极限扭矩计算公式,为其工程应用提供依据。