结构构件弹塑性非线性全过程试验方法研究

本文详细介绍了利用ＭＴＳ电液伺服结构试验系统进行结构构件的弹塑性非线性全过程的试验方法。本文对计算机联机闭环控制方式、力控制到位移控制的平稳切换的实现方法、切换点的选择判别方法等作了深入细致的研究。文中最后给出了该试验方法的应用实例。     

预应力混凝土结构非线性分析的新方法

由于预应力钢筋的存在,使得预应力混凝土结构与普通混凝土结构的力学性能表现不一致。本文作者提出了一种基于杆系单元模型的预应力混凝土结构非线性分析的全新模型,该模型将预应力混凝土结构分为混凝土单元、普通钢筋单元和预应力钢筋单元三种材料单元。普通钢筋单元和预应力钢筋单元通过粘结滑移模型协调变形,并且考虑箍筋和截面剪应力分布的影响,通过试验,验证了本文模型。本文模型也适用于普通混凝土结构的非线性分析。     

结构屈曲分析中的改进弧长控制法

本文对结构屈曲问题进行了几何非线性有限元分析,采用改进了弧长约束方程的弧长控制法求解非线性方程组,用以处理屈曲时载荷下降的问题,并通过算例,说明算法和程序的正确性和有效性.     

浅析混凝土梁受弯构件非线性全过程分析

提出混凝土受弯构件从加载直至构件破坏全过程非线性分析模式,编制计算程序,给出了其弯矩与曲率、荷载与变形的关系曲线,将混凝土受弯构件的承载力及变形的计算结果与试验结果对比,表明二者吻合良好。     

混凝土薄壳结构非线性分析及试验研究

本文简要介绍了用于非线性分析的薄壳单元、材料的本构关系和非线性平衡路径的跟蹿方法，用自行研制的计算程序NAPS(Nonlinear Analysis Program for Shells)对几种混凝土和钢纤混凝土(SFRC)薄壳结构进行了几何、物理非线性分析，并对钢纤维混凝土圆柱壳进行了稳定试验研究，试验结果验证了本文理论和计算策略的正确性。     

预应力混凝土结构非线性有限元分析

提出了能反映预应力钢筋与混凝土间相对滑移和相互作用的单元模型,此模型可模拟预应力钢筋的张拉和用于无粘结预应力混凝土结构分析。采用这一单元模型建立了预应力混凝土结构的非线性分析有限元模型,非线性方面考虑了材料和几何非线性、预应力摩擦损失、钢筋松弛、混凝土收缩和徐变等因素。该有限元模型可用于有粘结和无粘结预应力混凝土结构张拉施工和工作阶段的全过程分析,分析内容包括弹塑性变形、混凝土开裂和破坏等。最后给出了有粘结和无粘结预应力混凝土连续梁的分析实例,受力变形、破坏形态等的分析结果与试验结果吻合良好,验证了该模型的合理性和有效性。     

混凝土结构疲劳全过程分析方法研究

为研究混凝土结构疲劳破坏的全过程，提出一种基于损伤力学的疲劳分析方法。该方法通过引入疲劳损伤本构模型以描述混凝土材料在疲劳荷载作用下的劣化过程。为提高计算效率，将本构模型与非线性有限元方法相结合，发展了一种循环跳跃式疲劳加速算法。基于该算法，结构的疲劳破坏过程可仅通过少量疲劳加载循环的计算加以推测。为保证算法精度，进一步提出基于损伤演化速率的自适应精度控制策略，使分析可根据疲劳损伤演化速率的变化自动调整加速算法的时间跳跃步长。采用该分析方法对混凝土材料与钢筋混凝土梁的疲劳破坏过程进行模拟，并与相关疲劳试验数据进行对比。结果表明：该分析方法可准确预测混凝土结构在疲劳荷载作用下的非线性行为，特别是疲劳加载过程中裂缝的产生和扩展过程；结合疲劳损伤本构模型和疲劳加速算法能够高效及准确地模拟混凝土结构的疲劳破坏全过程。     

钢管混凝土拱桥结构非线性分析

指出了近年来大跨度桥梁的结构分析广泛地采用有限单元法,通过建立有限元模型,对钢管混凝土拱桥在施工及营运阶段非线性应力进行了分析,从而得到更接近真实状态的应力结果。     

隧道喷混凝土衬砌结构可靠度分析的位移方法

在隧道施工中，利用衬砌位移的监控量测数据进行衬砌结构的可靠性评价。对新奥法隧道的动态设计有重要的指导作用，从实测位移出发，提出了隧道喷混凝土衬砌结构的功能函数，讨论了衬砌位移，厚度，喷混凝土材料性能的变异性，并对两个实例用Monte-Carlo法进行了可靠度计算，得到了符合实际情况的结果。     

体外预应力混凝土结构非线性分析技术进展

综述了国内外研究者提出的各种体外预应力混凝土非线性分析技术 ,重点讨论了非线性形成因素、单元模型选择及具体非线性分析的实现方法 ,并简要指出了尚应进一步研究的问题     

钢筋混凝土双向偏心受力截面非线性分析

双向偏心受力构件的受力破坏过程与单向偏心受力构件相似.但加载后,截面的中性轴和荷载的作用平面不垂直,两个方向的合成挠度也不在作用平面内.本文从材料非线性本构关系出发,以平截面假定以及钢筋和混凝土之间无滑移为基础,通过逐级增加工作荷载来考察截面的变形和受力特征,对承受双向偏心荷载的钢筋混凝土截面进行了全过程分析.通过高斯积分的复核及有关文献的比较,结果吻合较好.     

外张预应力钢筋混凝土结构非线性有限元分析

本文提出了一种用于外张预应力钢筋混凝土结构非线性分析的单元模型,此模型可模拟外张预应力钢筋在转向点处的滑移和摩擦作用。将这一单元模型与混凝土和钢筋单元模型相组合,建立了外张预应力钢筋混凝土结构非线性分析程序,非线性方面包括了材料和几何非线性。该有限元模型可用于外张预应力钢筋混凝土结构从张拉施工至使用阶段的全过程分析,分析内容包括弹塑性变形、混凝土开裂和破坏等。最后给出的实例表明模型计算分析结果与试验结果[１］吻合良好。     

钢筋混凝土非线性有限元分析概述

近年来,钢筋混凝土非线性有限元理论获得了重大的发展,与线弹性分析方法以及常规计算模型相比,非线性有限元方法具有适应性强、力学概念明确、分析精确等优点。因此对钢筋混凝土非线性有限元的研究进展和应用前景作了简要的述评。     

基于弧长法的钢筋屈曲承载力非线性分析

应用非线性有限元方法分析钢筋屈曲引起承载力退化的问题。使用弧长法对荷载—纵向位移(F—u)平衡路线进行全过程跟踪研究。分析混凝土结构中由于局部箍筋锈断导致受压区纵筋在未达到全截面屈服时发生非线性屈曲的规律。分析中考虑不同材料屈服强度、不同几何缺陷(初弯曲)和不同长径比对纵向钢筋承载力退化的影响。拟合大量分析结果,获得实用的F—u曲线方程式。试验研究对比表明,该实用曲线误差较小,可用于评价锈蚀钢筋混凝土结构剩余承载力。     

预应力混凝土框架结构分析的曲率力法

在对后张有粘结预应力混凝土框架结构进行非线性分析时，根据其结构特点和加载方式，提出了一种叫曲率力法的非线性分析方法，该方法利用有限元原理和增量理论，在结构非线性分析的加载过程中用力法求解，加载的步长增量是截面的曲率，并以此来反求外荷载的增量，文中首先说明了该方法的基本假定和材料的本构关系，接着以一单层单跨预应力混凝土框架为例，推导了该方法的原理和步骤，最后，文中利用以该方法编制的非线性程序对两榀预应力框架试验进行了模拟计算，结果表明，模拟计算和试验测试的过程及结果吻合较好，为预应力框架结构分析增添了一种新的方法。     

考虑参数随机性的钢筋混凝土结构非线性地震可靠度分析

本文结合我国抗震设计规范,按双重随机振动模型建立了抗震结构在设计基准期内的地震可靠度分析过程及相应计算公式。以唐山新华旅馆为例,用非线性随机有限元法进行地震可靠度分析,预测结果与该结构的实际地震破坏情况吻合较好。     

钢筋混凝土框架温度作用效应非线性分析

根据混凝土热传导和自然环境温度变化的特点 ,讨论了混凝土构件温度分布形式、界面温度的计算方法。对框架结构中温度作用与作用效应的非线性关系的分析表明 ,混凝土开裂后内力减小 ,但温度作用对结构仍有明显影响     

混凝土结构的耐久性设计方式方法

混凝土结构是应用最广泛的结构形式,在我国的土木工程建筑中,混凝土结构居主体地位。但由于其自身特点和使用环境等原因,混凝土结构也存在耐久性问题。以下,本文就对混凝土结构的耐久性设计进行了探讨。     

框架——剪力墙结构的静力弹塑性分析研究

静力弹塑性方法作为一种评价结构抗震性能和计算结构弹塑性变形的简化方法,近年来得到了广泛应用。但由于传统的定侧力模式的静力弹塑性方法只考虑第一振型,无法反映高层建筑结构的高阶振型影响。为考虑高阶振型的影响,Chopra在振型分解反应谱组合法的基础上,提出了MPA方法。本文首先讨论了应用MPA方法需注意的问题,然后用一个18层钢筋混凝土框架—剪力墙结构为算例,以逐步增量弹塑性时程分析结果为基准,对传统定侧力模式静力弹塑性方法和MPA方法的分析结果进行了对比研究。结果表明,相比于定侧力模式静力弹塑性分析结果,MPA方法的分析结果更接近弹塑性时程分析结果。     

无粘结预应力混凝土框架非线性分析

本文提出将无粘结预应力筋的拉力与结点位移一并作为待求列矢的非线性有限元法,可避免以往研究中采用的繁复迭代运算。对水平荷载作用下的无粘结预应力混凝土框架进行分析的过程和结果,证实了这种方法的有效性及其对试验结果良好的预测精度。