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钢框架结构非线性实用分析方法 总被引:1,自引:0,他引:1
本文同时考虑钢框架结构的材料非线性和几何非线性,提出了包含节点区剪切变形影响的铜框架非线性实用分析方法。通过实例分析,指出了几何非线性和节点区剪切变形对钢框架弹塑性分析结果的影响。 相似文献
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郑宏 《建筑科学与工程学报》1992,(1)
本文提出了一种用于筒体高层结构弹塑性地震反应分析的杆系——柱壳计算模型。应用样条函数对薄壁筒子结构进行分析,根据增量理论,推导了薄壁筒子结构的弹塑性矩阵及刚度矩阵。推出了框架筒中空间杆件考虑剪切变形、几何非线性和材料非线性的单元刚度矩阵。编制了计算程序,通过计算例题,验证了方法的可行性及正确性。 相似文献
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目前对钢构件的分析中考虑最多的是剪切变形影响和几何非线性影响两方面,而且单元刚度矩阵大都从构件的平衡微分方程入手,通过引入稳定函数推导得到,这种方式推导过程中有限元分析方法的痕迹比较淡。从有限元角度推导单元的弹塑性刚度矩阵中,同时考虑剪切变形和几何非线性影响的资料还不多见,从基本方程入手,用有限元理论推导同时考虑剪切变形和几何非线性影响的平面梁柱单元弹塑性刚度矩阵。 相似文献
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宋晓冰 《冶金工业部建筑研究总院院刊》1995,(1):55-62
本文以杆系单元有限元为基础,通过采用杆端集中弹塑性变形假定,导出了考虑应变强化和刚度退化效应的非线性恢复力模型,能模拟杆件真实的弹塑性刚度在加载过程中的连结变化过程。据此,笔者编制了一套计算破坏荷载的计算机程序,此外,还进行了6m跨有初弯曲缺陷的钢桁架极限承载力实验,试验值与理论值吻合较好。 相似文献
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预应力全索系整体张拉结构是具有“内部没有压杆的全索系拉杆海洋”特点的结构体系,该结构体系结构稳定承载力和变形性能是工程设计的关键。为研究全索系整体张拉结构的弹塑性发展规律,进行了基于材料非线性和几何非线性的结构承载全过程分析,得到典型单元荷载-应力、关键节点荷载-竖向位移全过程曲线。分析结果表明:建议全索系整体张拉结构索构件在弹性阶段的应力比应小于0.40,内环索竖向变形应小于悬挑跨度的1/40~1/50。全索系整体张拉结构的屈服荷载系数及延性性能高于有钢压杆的预应力钢结构体系;增大预应力度是改善谷索排雪水功能的有效措施之一。 相似文献
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本文以能量原理为基础提出了一种结构非线性全过程分析的数学方法。此方法适用于包括桁架、连续桨及框架在内的各类钢筋砼杆系结构。结构的本构关系可以考虑强度的强化作用和变形超过极限状态后的强度下降,而把理想弹塑性假定做为一种特殊情况来处理。此方法物理意义明确,使用简便,当结构形式复杂或使用计算机做分析时,优点更为突出。本文对Gibson单分量和Clough双分量杆单元模型进行了扩展,并利用扩展后的新模型做了包括下降段在内的钢筋砼框架的非线性全过程分析的计算例题。最后,做了框架结构的试验结果与计算结果的比较,两者符合较好。 相似文献
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本文以杆和梁单元为例,论述了几何非线性有限单元法的基本原理及其解法,给出了杆和梁单元的刚度矩阵,并比较了几何非线性和一般的线性有限单元法的差别,最后以两个算例来说明几何非线性有限单元法在求解建筑机械钢结构杆系问题中的应用。 相似文献
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《钢结构设计规范》(GB50017—2003)提出对单轴对称截面钢压杆的弯扭屈曲需做单独验算。本文通过27根剖分T型钢压杆的试验,并借助有限元分析软件对剖分T型钢压杆的弯扭屈曲进行了几何非线性及材料非线性的有限元分析,分析时考虑了残余应力、几何缺陷的不利影响,在此基础上对规范(GB50017—2003)计算值、本文试验值、有限元计算值做了分析比较。研究结果表明规范(GB50017—2003)中单轴对称截面压杆的弯扭屈曲计算公式是安全可靠的。 相似文献
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Prediction to nonlinear behavior of steel frames subjected to fire 总被引:11,自引:0,他引:11
A new approach is presented for analysis of nonlinear behavior of steel frames subjected to fire. The material and geometrical nonlinearity as well as the non-uniform profile of temperature across section of frame members are taken into account. Thermal forces induced by temperature variation are also considered. The elasto-plastic stiffness equation of elements is established by using the generalized Clough model. The analysis of strutures subjected to fire is converted to analysis of structures subjected to unbalanced forces induced by temperature increment. Then a procedure to calculate the nonlinear response and ultimate load of steel frames exposed to fire is proposed.
For verifying the validity of the approach proposed, tests on two large-scale models of single-story two-bay steel frames are conducted in gas furnace to simulate fire. The temperature elevation and deformation response of the models due to fire are measured. Good agreements between the results measured and calculated are demonstrated on the behavior of the models exposed to fire. 相似文献
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以珠海保税工业园区中心展厅的主刚架下弦钢棒为例,通过考虑杆件内力和杆件二阶变形效应,推导出跨高比较大的张弦结构大直径钢棒的变形和内力计算方法。理论与有限元分析结果表明:该计算方法是正确的,可以为类似结构钢棒应力的设计和施工分析提供参考。 相似文献
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Guo-Qiang Li Zu-Yan Shen Jing-Yu Huang 《Journal of Constructional Steel Research》1999,50(3):1160-303
By defining yielding function, F, and introducing a so called deformation parameter, R, a simple hysteretic model is proposed between F and R to link 3-dimensional forces acting on a section of a steel column and yielding degree of the section. Based on the hysteretic model proposed and plastic flow laws, the spatial elasto-plastic stiffness equation of steel columns is established. The effectiveness and reliability of the hysteretic model and stiffness equation are verified by experiments through applying the theory to predicting the behavior of 6 specimens of box and H-shaped steel columns subjected to constant vertical loads and repeated and reversed bi-directional horizontal loads. The achievements made in this paper provide the key to problems in the analysis of spatial elasto-plastic responses of steel buildings subjected to earthquakes. 相似文献
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《钢结构》2011,(10):81
当考虑大应变时梁抗弯能力的增强及钢与混凝土之间的相对滑移时,组合梁的弹塑性分析很重要。通过将组合横截面的平衡考虑为应变分布的函数,提出了一种简化弹塑性分析方法。采用抛物线-矩形应力块单元模拟混凝土,当应变超过0.0035时,混凝土强度退化。将组合梁的抗弯能力表示为下翼缘应变的函数,并与基于欧洲规范4和美国AISCLRFD规范的全塑型设计进行比较。研究了各种参数对组合梁塑性抗弯能力的影响,如:截面不对称、钢材强度、设置或不设支撑、大应变时钢材的应变硬化及混凝土的强度退化、界面滑移、梁腹板开口等。对有支撑梁,达到2~4倍屈服应变时,组合梁达到95%的塑性抗弯能力;对无支撑梁,达到5~10倍屈服应变时,组合梁达到95%的塑性抗弯能力。考虑钢材的应变硬化时0.95的极限塑性弯矩对应的下翼缘应变比不考虑应变硬化减小了30%。 相似文献
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我国高层建筑抗震设计的若干问题 总被引:37,自引:1,他引:37
回顾与分析了我国高层建筑的发展;讨论了我国高层建筑结构抗震设计的几个问题:材料与结构体系,构件变形能力与轴压比,弹塑性时程分析与弹塑性静力分析,以及基于位移的抗震设计。 相似文献
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外伸端板高强螺栓受拉连接的计算分析 总被引:1,自引:1,他引:0
针对国内外关于外伸端板高强螺栓受拉连接的受力分析方法,研究端板刚性、弹塑性、塑性和T形件4种力学计算模型。端板刚性分析中将端板按无弯曲变形的刚性体考虑;弹塑性分析中假定受拉翼缘两侧的两排螺栓承担相同拉力,并考虑端板的部分塑性变形;塑性分析中每个螺栓的受力依赖于其本身的承载力,各排螺栓随拉力的增大依次达到屈服;T形件模型考虑端板的弹塑性变形,将受拉翼缘和螺栓简化为T形连接件。通过例题研究4种计算模型下高强螺栓受拉连接的计算方法,可为工程设计提供参考。 相似文献