腹部开孔钢筋混凝土简支梁非线性数值模拟

钢筋混凝土开孔梁是降低建筑层高,节约建筑成本的有效途径之一。目前国内外对腹部开孔的钢筋混凝土梁进行了一些研究,但大多局限于试验研究。运用大型结构分析软件ANSYS对六根腹部开有矩形孔的钢筋混凝土简支梁建立空间有限元模型,通过选择适当的单元、材料模型、本构关系对其进行非线性数值分析,将模拟得到的截面抗剪承载力、荷载-挠度曲线与试验结果进行比较,分析结果与试验结果吻合较好,验证了ANSYS分析钢筋混凝土开孔梁的可行性,并进一步对影响开孔梁受力性能的孔洞高度、孔侧加强筋等因素进行了参数分析,得出了一些有价值的结论。     

钢筋混凝土开孔梁抗剪承载力计算

通过5根不同开孔尺寸和不同补强方式的框架梁端开圆孔的钢筋混凝土梁的试验,研究了梁端开孔梁的破坏特点,根据试验结果,参照我国现行规范,对目前国内部分学者提出的框架梁端开圆孔的钢筋混凝土梁孔处受剪破坏的承载力计算公式进行了分析探讨．     

基于不同开孔位置RC梁受弯性能试验

为了探究开孔水平位置对RC梁受弯承载力的影响,通过物理试验方法对一批RC梁进行受弯加载试验,在梁腹部纯弯段和剪弯段分别开孔以探究RC梁的受弯性能.在梁腹部设置不同的开孔位置参数,并运用有限元软件ABAQUS进行模拟计算.结果表明:数值模拟结果与试验结果具有较好的一致性,验证了有限元模拟的正确性.在梁腹部不同位置进行开孔对RC梁受弯承载力的影响不同,梁腹部纯弯段开孔对RC梁的受力性能影响不大,而剪弯段开孔会使梁的抗弯能力明显降低.     

圆形开孔梁中开孔半径的有限元分析

钢结构住宅中开孔梁的研究应用是一个重要的课题.影响圆形开孔梁性能的参数很多,其中开孔半径r是重要的影响参数之一.主要就开孔半径进行了有限元分析,研究了开孔半径影响圆形开孔梁受力性能的变化规律,并得出了此参数的建议取值范围,为圆形开孔梁的工业化生产提供了可靠依据.     

集中荷载作用下R.C.双向受弯约束梁斜截面抗剪强度的计算

在13根集中荷载作用下钢筋砼双向受弯约束梁斜截面抗剪试验研究的基础上，采用等效梭形截面法，将双向受弯约束梁转化为单向受弯约束梁，并推出集中荷载作用下钢筋混凝土双向受弯约束梁斜截面抗剪强度的计算方法．     

钢筋混凝土双向受弯构件抗剪强度计算

本文在12根有腹钢筋混凝土简支梁受集中荷载作用下的试验研究基础上，应用极限平衡原理的方法推导了钢筋混凝土双向受弯构件抗剪强度的计算式，计算结果与试验实测结果符合良好。     

基于数字图像相关技术的钢筋混凝土梁裂缝试验

为探讨剪跨比对钢筋混凝土梁裂缝萌发和发展的影响,根据我国规范,设计了一组剪跨比分别为4.0、3.0、2.5、2.0的钢筋混凝土梁,利用数字图像相关（DIC）技术捕捉钢筋混凝土梁构件在荷载作用下裂缝萌发及发展的全过程,重现了钢筋混凝土梁在各级荷载作用下裂缝的分布及其宽度,并将试验结果与各国规范公式的计算结果进行对比。结果表明：DIC技术是一种较好的试验观测手段;裂缝的分布与剪跨比有着十分重要的联系,试验梁的宽度较大裂缝主要分布在纯弯段;同时,在纯弯段范围内裂缝的位置及宽度近乎均匀分布。这与各国混凝土结构设计规范中裂缝计算公式的建立依据基本一致。     

强动载作用下钢筋混凝土梁破坏模式的有限元分析

在爆炸、冲击等强动载作用下,钢筋混凝土结构可能发生弯曲、弯剪和直剪破坏.为了准确地预测和模拟钢筋混凝土梁在强动载作用下的动力响应和破坏形态,本文运用ABAQUS有限元计算软件结合混凝土脆性开裂模型对强动载作用下的钢筋混凝土试验梁的整体响应以及一系列破坏形态进行了数值模拟,并将模拟结果与试验进行了对比分析.研究结果表明,本文所采用的数值模拟方法能较好地预测和模拟强动载作用下钢筋混凝土构件的整体动力响应以及相应的直剪、弯曲和弯剪破坏等一系列破坏形态.     

冷弯薄壁卷边槽钢开孔腹板屈曲性能分析

本文用有限元方法分析了受压卷边槽钢开孔腹板的屈曲性能,给出了与孔径d、相邻板件宽度a有关的开孔板稳定系数K的计算公式。通过对所作21根腹板带孔的冷弯薄壁卷边槽钢短柱段试验结果的分析,讨论了开孔腹板的屈曲特点,提出了确定开孔腹板屈曲荷载的方法。理论计算与试验结果吻合较好。     

蜂窝梁抗弯承载力的有限元分析

目的为了进一步了解蜂窝梁的抗弯承载力极限状态、方法采用有限元分析软件ANSYS建模，对相同跨度、相同开孔率及开孔数目的圆孔和六角孔两种不同截面形式的蜂窝梁进行分析、比较，得出不同截面形式和不同开孔率对蜂窝梁抗弯极限承载力的影响、结果对于两种不同截面形式的蜂窝梁，在相同开孔率及开孔数目的情况下，圆孔梁的极限承载力要高于六角孔梁的极限承载力，结论利用有限元软件能够较好地模拟出开孔率及不同截面形式，对两种蜂窝梁抗弯极限承载力的影响．两种不同截面形式蜂窝梁，在开孔率相同时。随着荷载逐渐增加，梁由弹性进入弹塑性进而达到塑性阶段，同时塑性向空腹截面及孔周边发展、腹板出现一定鼓曲现象。梁即达极限状态、同时梁中部出现较大侧弯扭变形，出现整体失稳，在孔角处存在应力集中、在开孔率不同时，随着开孔率的逐渐增大，圆孔梁的极限承载力明显高于六角孔梁的极限承载力。     

Lateral stiffness of steel plate shear walls

The steel plate shear wall system has been used in a number of buildings as an innovative lateral force resistant system.Openings often exist in the steel plate shear walls due to the various functional requirements of structures.These openings may negatively impact the lateral stiffness of steel plate shear walls.Therefore,an experimental research was instituted to investigate the seismic behavior of steel plate shear walls,with and without openings.The experimental results showed that steel plate shear walls have the satisfying seismic behavior,and,as expected,the strength and stiffness characteristics of the walls were reduced due to openings.Then a single-story wall panel FE model and an analytical deep beam model are developed in order to find the critical factors dominating the thickness reduction coefficient of wall panels with the opening.Furthermore,extensive parametric analysis is conducted to derive a simplified formula for the determination of the thickness reduction coefficient of wall panels with the opening for substituting solid wall panels with reduced thickness for actual wall panels with the opening.Finally,the design method for calculating the lateral stiffness is verified by some experimental programs and recommended for the routine practice of steel plate shear walls.     

框架内填带洞单排配筋墙体结构抗震试验

为研究开洞对RC框架内填单排配筋墙体结构抗震性能的影响,设计了2个1/2缩尺两层单跨模型,一个单侧带门洞,一个对称带窗洞.通过拟静力试验,研究破坏特征、滞回性能、骨架曲线、承载力、刚度、耗能和延性等.结果表明:无洞口侧墙体沿梁、柱边缘破坏,带门洞侧门洞上部、角部墙体破坏严重;带窗洞试件窗间墙、窗洞角部墙体破坏严重;无洞口比带门洞侧的承载力高27%,无洞口比带门洞侧的初始、屈服、峰值刚度分别高7.37%、30.43%、35.97%;对称带窗洞试件的正、负向延性系数比单侧带门洞试件分别高39.55%、41.86%;单排配筋墙体是第一道抗震防线,墙体退出工作后,演变为承载力稳定的框架结构;框架实现了"强柱弱梁"、"强剪弱弯"、"强节点"的设计原则.     

冷弯型钢组合墙体抗剪承载力简化计算方法研究

对组合墙体抵抗水平剪力的受力机理进行了分析研究,在借鉴传统木结构房屋组合墙体抗剪承载力设计方法的基础上,分别用整体分析方法和剪力流分析方法对组合墙体上自攻螺钉受力进行分析,推导了单个自攻螺钉抗剪承载力与组合墙体抗剪承载力之间的关系,提出了冷弯型钢组合墙体的抗剪承载力计算公式及建议.并将本文公式计算结果与试验结果进行比较分析.结果表明:两种简化分析方法的计算结果均小于由组合墙体抗剪试验结果反算得到的抗剪承载力设计值,简化公式计算结果偏于安全,且剪力流分析方法较整体分析方法更为简便.本文提出的冷弯型钢组合墙体抗剪承载力计算公式,计算结果安全合理,计算过程简单实用,可供实际工程设计参考.     

RC梁-核心区钢管壁开洞组合柱节点试验

为了研究核心钢管壁开洞对钢筋混凝土(RC)梁-组合柱节点区受力性能的影响,完成了4个试件的低周往复加载试验．试验结果表明:试件的力-位移滞回曲线比较饱满,弹塑性变形能力大;梁柱纵向钢筋配筋率以及柱的钢管含钢率与实际高层建筑工程基本一致的试件为梁受弯破坏,实现了强柱强核心区弱梁的抗震设计要求;洞口周围设置加劲板或加厚钢管壁能有效改善钢管壁开洞核心区的抗剪性能,提高核心区的受剪承载力．     

杆件剪切变形对壁式框架受力性能的影响

给出计算壁式框架的两种方法,再以某10层大开洞剪力墙为例,采用通用有限元程序SAP2000,建立壁式框架模型,探讨杆件剪切变形对结构受力性能的影响,并给出合理建议.     

基于性能的屈曲约束支撑与黏滞阻尼器组合减震结构设计方法

基于结构自振周期及阻尼比变化对结构地震作用的影响规律,推导屈曲约束支撑(BRB)与黏滞阻尼器(VD)组合减震结构单自由度体系位移降低率及地震剪力降低率计算公式,绘制组合减震结构在目标位移降低率及目标剪力降低率下的减震性能曲线,提出基于性能的组合消能减震设计方法,采用工程算例验证该设计方法的有效性,并提出组合减震设计方法...     

考虑翼缘抗剪的框筒结构简化分析

将框筒结构在侧向荷载作用下的楼层变形划分为剪切变形和弯曲变形.用D值法对剪切变形及内力进行分析,考虑了翼缘框架的剪切刚度的影响,并对D值法进行了简化.用等效连续体法对弯曲变形及内力进行分析,分析了影响框筒结构剪力滞的主要因素.通过与空间框架分析程序的比较表明,该方法思路简单,计算结果可满足工程需要,可供初步设计使用.     

高层均匀偏心RM结构实用抗震设计(二)

为了获得简化的抗震设计方法,通过进一步的分析,给出了上部楼层的剪力和扭矩的简化计算公式;然后研究了双向偏心的情况,发现按本文建议方法可以满足双向偏心情况的需要;最后,给出了建议简化方法的设计步骤及注意事项;设计实例和对比分析表明,按建议的方法进行设计是安全可靠的．     

建筑结构CAD技术在设计中的应用探讨

在多、高层结构分析中,对剪力墙和楼板的模型化假定是关键,它直接决定了多、高层结构分析模型的科学性,同时也决定了软件分析结果的精度和可信度.TAT采用薄壁柱模型,将同一层彼此相连的剪力墙墙肢作为一个薄壁杆件单元,把上下层剪力墙洞口间的部分作为连系梁单元;SATWE引入两种超单元:通用墙元和弹性楼板单元,采用子结构理论用在壳元基础上凝聚而成的墙元模拟剪力墙.为了在工程设计中能根据工程实际特点正确选用分析模型,从板-柱结构、结构建模、地下室砼外墙的处理及输出结果等几个方面,分析建筑结构计算软件TAT与SATWE在设计应用中的区别,以期在设计中更好的使用该软件.     

应用简化的软化桁架模型设计框架中节点

简化的软化桁架模型源于拉—压杆的概念,满足带裂缝混凝土的平衡条件、相容条件和本构关系。用简化的软化桁架模型对现浇钢筋混凝土框架中节点进行抗剪强度分析和设计,考虑的参数包括混凝土强度、竖向箍筋和水平箍筋的数量,阐述简化的软化桁架模型的传力途径、设计步骤等。通过对一个现浇钢筋混凝土框架中节点的实例进行了抗剪强度验算,验算结果与混凝土结构设计规范（GB50010—2002）规定方法的计算结果是一致的,证明了所提出简化的软化桁架模型的有效性、实用性。