钢筋混凝土平面等效桁架模型

针对钢筋混凝土结构有限元分析模型复杂性和难以确定的断裂损伤关系,提出了一种简便的钢筋混凝土有限元模型——平面等效桁架模型。通过RC结构平面应力单元和平面等效桁架单元在同样的节点荷载作用下的位移等效,分析了桁架单元中各桁架杆件的初始等效轴向刚度、等效截面积和等效弹性模量。借鉴有限元求解模式,建立RC平面桁架单元的单元刚度矩阵、应变矩阵和轴力矩阵,进而得出RC平面等效桁架整体式模型和相应的破坏准则。最后,用可视化的VISUAL BASIC语言编制程序计算了Scordelies和Bresler试验梁,理论分析和计算结果表明,对平面应力(应变)问题。用此单元达到简化计算模型,通过一维桁架杆件的开裂或压碎方便模拟构件裂缝的发生和延伸和结构刚度的退化,并有较好的计算精度。     

关于钢筋混凝土在平面拉压受力状态下基本力学性能的研究

钢筋混凝土在平面受力状态下混凝土和钢筋的基本力学性能的研究 ,是近几年国内外十分关注的研究领域。近几年提出的平面桁架理论、桁架 -拱模型理论等的研究 ,在保证分析计算精度的情况下 ,使钢筋混凝土构件复合受力的分析研究更为简便。但是 ,这些模型在进行受力全过程分析时 ,首先需了解钢筋混凝土在平面受力状态下 ,钢筋和混凝土的力学性能。因此对近年来国内外的研究成果进行了综述     

斜拉桥承台结构非线性有限元配筋设计研究

基于承载能力和裂缝控制双重因素 ,对斜拉桥承台结构进行了配筋设计研究。首先 ,对结构进行三维弹性有限元分析 ,结合拉应力图形配筋公式确定初步配筋方案 ;然后 ,利用平面子结构方法计算控制区裂缝宽度、深度和钢筋应力 ,对配筋方案进一步优化。结果表明 ,三维有限元结合平面子结构方法可以有效解决非杆系钢筋混凝土结构的配筋问题     

HRBF400级钢筋混凝土梁受弯性能试验研究

对4根矩形截面高强钢筋混凝土梁进行静力抗弯试验,并结合现行规范分析了构件的受力特征、正截面承载能力、裂缝和挠度.结果表明,400 MPa细晶粒高强钢筋混凝土梁的受力特征与普通钢筋混凝土梁相同,混凝土平均应变沿截面保持平面;构件实测受弯承载力和裂缝平均间距与规范计算值符合较好,仍可按现行规范进行计算;最大裂缝宽度不适宜按...     

转动裂缝模型在钢筋混凝土构件非线性剪切分析中的应用

基于钢筋混凝土转动裂缝模型,应用平面膜单元对钢筋混凝土构件进行全过程非线性剪切分析。通过选择材料单轴本构、总结复杂的平面应力状态、归纳三种主应变空间下的主应变状态及其刚度矩阵共轭项计算方法,改善平面膜单元在有限元分析中的数值稳定性。选取弯-剪作用下钢筋混凝土梁与压-弯-剪作用下剪力墙试验建立有限元模型进行对比验证,试验实测与有限元分析结果吻合良好。对比结果表明,全面细致地考虑可能出现的各种应力状态,依据三种主应变空间下的主应变状态及其刚度矩阵计算方法,可以得到较好的有限元分析的数值稳定性和精度,基于转动裂缝模型的平面膜单元为压-弯-剪作用下的钢筋混凝土构件的全过程非线性分析提供了有效的分析途径。     

现浇钢筋混凝土结构构件裂缝诊断及加固方法

钢筋混凝土结构构件裂缝是工程中常见的问题,本文针对现浇钢筋混凝土构件裂缝原因进行全面诊断分析,提出常见钢筋混凝土构件裂缝的预防措施和加固方法.     

平面不规则钢筋混凝土框架结构基于性能的抗震评估方法

从现行规范对平面不规则结构的限制条件出发,推导扭转角与扭转位移比的关系式,结合钢筋混凝土框架结构在不同地震作用水平下的层间位移角限值,建立平面不规则结构的层间扭转角需求曲线;依靠现有有限元分析程序计算结构构件的扭转角和扭转角能力曲线,提出平面不规则钢筋混凝土框架结构基于性能的抗震评估方法--扭转角能力谱法.通过算例对扭转角能力谱法的使用方法和原理进行阐述,建立平面不规则结构的评估曲线,分析结构不同楼层各构件的扭转变形性能.结果表明,扭转角能力谱法既可以一目了然地判别出楼层与楼层之间的扭转变形关系,又可以准确地判别出同一楼层各抗侧力构件的扭转变形性能,从而全面的实现各构件基于性能的抗震评估.     

钢筋混凝土的收缩变形分析及计算

钢筋混凝土构件在使用过程中,常常由于混凝土的收缩变形而形成裂缝。对于有特殊要求的结构,裂缝状态要严格加以控制,需要对混凝土的收缩变形进行分析限制。本文对混凝土的收缩原因及其影响因素进行了详细的分析,并介绍了钢筋混凝土构件收缩时,钢筋和混凝土二者的收缩应变一般计算方法。     

非杆系钢筋混凝土结构配筋设计方法

针对当前非杆系钢筋混凝土结构配筋设计过程中“弹性应力图形法”无法对材料非线性特征、裂缝形态和钢筋应力等进行分析的不足,提出三维弹性有限元和二维非线性有限元方法相结合的复合型配筋设计方法。通过对复合型方法中“弹性应力等效原则”和“平面子结构理论”的研究,从理论上论证了复合型设计方法的可行性和合理性,给出了具体的技术路线和计算分析流程,并通过程序开发解决了三维弹性有限元计算结果和二维非线性有限元模型之间过渡环节数据管理和传递的问题。将此方法应用在龙滩导流隧洞进水口结构和苏通大桥桥墩承台结构配筋设计和优化中,对不同配筋情况下结构的裂缝形态、裂缝宽度、裂缝深度和钢筋应力等进行了深入研究,并以此得出了最优的配筋设计方案。     

谈钢筋混凝土构件的安全鉴定

在房屋安全鉴定中,需要对整幢房屋的结构构件进行安全鉴定,可能会发现钢筋混凝土结构构件各种质量问题.主要对钢筋混凝土结构构件的裂缝和变形进行分析探讨.     

基于纤维梁模型的火灾下多层混凝土框架非线性分析

为分析和模拟多层混凝土框架结构在火灾下的反应规律及其破坏过程,基于建筑结构分析中常用的纤维梁单元,建立了钢筋混凝土梁、柱构件的火灾破坏数值模型。模型将构件截面划分成多个纤维,可以考虑构件截面的不均匀温度场分布以及材料非线性和几何非线性问题。对单层单跨混凝土框架进行火灾反应分析,并与试验结果进行比较,验证了此数值模型的准确性。通过对多层框架进行火灾反应模拟,比较不同火灾场景的模拟结果,分析其反应规律以及破坏过程。结果表明,纤维梁单元模型可以较好地模拟钢筋混凝土结构的受火破坏过程,并且火灾发生的位置不同,结构的破坏机制也不同,一定条件下蔓延的火灾比不蔓延的火灾对多层混凝土框架结构的破坏性更大。分析结果可以为实际结构的防火设计提供参考。     

混凝土框架结构抗震分析

使用有限元程序(ANSYS10.0)建立力学模型,对混凝土框架结构进行了抗震分析,主要运用了振型分解反应谱法和时程分析法分别对结构进行了内力计算和弹性层间位移控制,为结构设计奠定了基础。     

火灾下钢筋混凝土平面框架结构受力机理分析

为研究火灾下钢筋混凝土框架结构的受力机理,采用梁单元建立了钢筋混凝土框架结构耐火性能有限元计算模型,考虑火灾位置、柱轴压比和梁配筋率等参数的影响,对火灾下钢筋混凝土框架结构的变形、内力重分布、破坏形态以及耐火极限进行了参数分析。分析结果表明,火灾下框架结构出现了整体破坏形态和局部破坏形态两种典型的破坏形态：当柱轴压比较小时,框架出现受火梁破坏导致的框架局部破坏形态;当柱轴压比和梁配筋率均较大时,框架出现受火中柱和受火边柱破坏导致的框架整体破坏形态,整体破坏形态为连续性倒塌破坏。在框架局部破坏形态条件下,三面受火梁在框架竖向分布位置不同,受约束作用不同,框架的耐火极限亦不同;而在框架整体破坏条件下,柱轴压比越大,耐火极限越小。     

大跨度梁式转换层结构内力数值分析

型钢混凝土转换梁和预应力混凝土转换梁都可以解决转换梁截面尺寸过大的问题,但是目前对两种结构的受力性能研究还不够。文中以某教学楼为工程背景,利用SAP2000软件对钢筋混凝土梁式转换层结构、型钢混凝土梁式转换层结构和预应力混凝土梁式转换层结构进行Pushover分析,将三个模型的计算结果进行比较,选择出合适于本结构的转换层结构形式并提出该种结构的设计建议。     

锈蚀钢筋混凝土梁受力性能研究

根据已有研究成果建立锈蚀钢筋及钢筋—混凝土界面的性能退化模型,采用有限元软件建立分离式钢筋混凝土梁模型,通过试验验证了数值分析结果的准确性。在此基础上,对锈蚀钢筋混凝土梁的受力性能进行了参数分析。结果表明:(1)钢筋锈蚀率对钢筋混凝土梁受力性能影响较大,随着锈蚀率的增加,构件的承载力降低、刚度退化及延性变差;(2)钢筋—混凝土界面粘结力对钢筋混凝土梁承载力影响较小,但会改变构件的破坏模式,随着锈蚀率增加,构件从延性破坏变为脆性破坏。本文研究成果可为锈蚀钢筋混凝土梁加固设计提供参考。     

界面粘结质量对钢筋混凝土修补梁工作性能的影响

众所周知 ,界面粘结性能是钢筋混凝土结构修补成败的关键。采用非线性有限元方法 ,并发展了一种能反映界面粘结质量和力学特征的界面单元 ,对钢筋混凝土修补梁进行了系统的数值模拟 ,得到了十分有益的结果。经与试验结果比较 ,计算精度是令人满意的     

钢筋混凝土梁柱单元的高斯积分

在已建立的任意截面钢筋混凝土梁柱单元模型基础上,分析了单元积分时高斯点数对钢筋混凝土结构非线性分析结果的影响,分析比较了现行混凝土结构设计规范建议的用于计算弯压截面极限承载力的混凝土受压σ-ε关系和用于非线性分析的σ-ε关系的差异,并将计算结果与试验结果比较,建议合理的钢筋混凝土梁柱单元积分高斯点数。     

钢筋混凝土的非线性空间有限元程序设计

本文根据空间有限单元法理论,应用计算机编程语言,对钢筋混凝土结构进行了非线性性能的数值模拟分析,并通过几个典型的结构算例对计算机分析结果进行了检验比较,表明本文的分析理论及所设计的计算分析程序能够有效地模拟结构的破坏荷载和破坏全过程。     

一种钢筋替代物--钢网板的力学特性研究

研究一种替代钢筋混凝土结构中配筋的新材料—钢网板材料。对于钢网板材料的力学特性进行了数学模拟 ,得到的结果与实验观测值相符合。数值模拟结果表明可以将钢网板简化为各向异性的实钢板 ,通过板壳的力学特性来分析钢网板的受力与变形关系。数学模拟可以对各种形式的钢网板材料构造进行力学分析 ,为实际工程应用提供了科学依据     

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。