FRP约束轴心受压混凝土方柱应力-应变模型

研究了FRP约束混凝土的机理、影响约束效果的主要因素,并且对现有FRP约束混凝土方柱的应力一应变模型进行了分析评价;与此同时还对当前研究中柱的强弱约束分界点作出了分析,结果表明关于临界点的判断普遍存在一定的不足,鉴于此合理的应力一应变模型以及强弱约束临界点的判断需要通过大量的试验数据分析才可得出。     

几种有代表性的约束混凝土滞回模型

约束混凝土模型是结构非线性计算机模拟分析的基础之一,它包括应力—应变模型与滞回模型两个部分。通过文献层面的分析比较,从约束混凝土滞回模型中优选其中5种加以介绍,并对部分模型存在的不足进行了分析与修正。     

一致多尺度组合多点约束法优化研究

针对一致多尺度多点约束模型往往采用单一多点约束方法造成界面过约束等问题,提出基于位移和能量的组合多点约束法(CMPC),该方法符合界面节点变形约束关系,且能够改善结构塑性阶段的多尺度模拟精度。首先,分析了单一多点约束关系在模型受力塑性阶段存在的约束不合理问题,通过位移方程和能量方程在界面节点不同自由度方向的联立,建立了一种优化的组合多点约束方法,其优点是消除位移方程的界面切向过约束问题,同时避免能量方程的非线性阶段应力迭代。基于组合多点约束理论,推导了典型多尺度连接模型的CMPC方程表达式。最后运用Abaqus有限元软件进行了钢筋混凝土构件多尺度模型对比分析,计算结果表明组合多点约束法有效提高了模型复杂受力下的应力、应变、位移等特性的计算精度,适用于结构多尺度模型的非线性分析。     

钢管约束混凝土节点承载力有限元分析

结合哈尔滨科技大厦初步设计结果,通过合理选取材料的本构模型,利用大型通用有限元软件ABAQUS对钢管约束钢筋混凝土短柱与节点的设计承载能力进行了分析计算.着重研究了钢管约束钢筋混凝土节点小偏压情况下,钢管对节点承载能力和延性的影响.在此基础上,可进一步采用ABAQUS软件对钢管约束钢筋混凝土节点的小偏压力学性能与工作机理进行深入分析.文中得出的结论可为相关、施工提供参考.     

钢桁架约束混凝土组合柱约束机理及截面曲率分析

钢桁架(ST)约束混凝土组合柱具有良好的力学性能及抗震性能,且其截面形式能够有效提高内部钢材的利用率.基于已进行的轴向力学性能试验,对ST约束混凝土的约束机理进行详细分析,建立有效约束力计算模型、承载力计算模型以及本构模型.进行ST约束混凝土组合柱低周反复荷载试验研究,在试验研究的基础上,建立组合柱的截面弯矩-曲率分析...     

函数模型约束和随机模型约束对融合解的影响分析及程序实现

为了研究函数模型约束与随机模型约束对平差结果的影响,并通过MATLAB语言编程实现,首先,围绕有无模型约束对参数最小二乘估计解的精度影响,分别讨论了无任何约束、仅含函数模型约束和仅含随机模型约束对参数解的影响,并与双约束的参数解相比较,得出约束本身的误差将严重影响参数估计。其次,基于MATLAB平台编写了双约束的三角网平差算法和GNSS数据融合平差软件。最后,利用2个实例验证了本文的推论正确。     

FRP约束木柱轴心抗压性能的弹塑性分析方法

进行了FRP(环向)约束木柱的轴心抗压性能试验,结果表明,FRP约束木柱可提高木柱的抗压承载力,改善木柱的延性,使木柱轴向极限抗压强度提高达15%左右.在Tsai-Wu强度准则的基础上,建立了三向受压木柱的屈服准则及屈服发展方程.根据内力平衡和应变相容的原理,提出了FRP约束木柱在轴心受压时的增量应力-应变计算模型;根据FRP约束木柱受压破坏机理,即达极限应力时,FRP中的拉应变远小于其极限拉应变,提出了FRP约束木柱在极限抗压强度时的应力-应变计算公式,并将之作为计算模型程序运算的结束条件;极限抗压强度之后的FRP约束木柱应力-应变曲线接近水平线,可近似为理想塑性.试验结果表明,所建计算模型精度较好.     

FRP约束混凝土梁柱节点的研究现状

采用FRP约束混凝土原理进行混凝土框架结构梁柱节点的加固可有效改善节点的强度、刚度、延性和耗能能力,本文从试验研究和理论分析两个方面简要介绍了国内外学者对FRP加固混凝土梁柱节点的研究现状,并进行了分析,指出了目前所开展研究的不足和以后的研究方向.     

局部约束方钢管混凝土柱约束件设计方法

提出了一种新型方钢管混凝土柱结构形式 :局部约束方钢管混凝土柱。它通过在方钢管混凝土柱的塑性铰区域设置局部约束以有效提高柱在往复荷载作用下的延性 ,克服传统方钢管混凝土柱由于局部屈曲而导致的延性不足的抗震缺陷。建立了约束件设计的塑性铰模型 ,应用该模型设计了 4个分别采用钢板、钢带和角钢约束件的约束钢管混凝土试件 ,并进行了往复荷载试验。试验结果表明 :局部约束可有效提高柱的延性 ,增加柱的耗能能力 ;同时说明了该设计方法的有效性。     

基于约束混凝土柱节点区承载力加固分析研究

采用增大截面法对柱子节点区进行加固,通过对节点区域利用约束理论加强约束,形成有效约束区域,并在无搭接层的情况下,保证加固柱子上部荷载能顺利传递到加固区域,即加固区域新增混凝土部分能完全参与受力。通过有限元软件的模拟,对各个影响节点约束区约束效应的参数进行分析,得出在取消搭接层的前提下这些参数满足何种条件才能够实现,使加载端的荷载顺利传递到约束区下方的加固区域,保证核心柱与外围混凝土共同受力,为下一步试验研究奠定理论基础。     

约束混凝土损伤塑性模型的研究

混凝土损伤塑性模型经常用于混凝土结构的动力损伤分析中,目前国内外针对此模型的研究还仅限在未约束混凝土中,探讨了基于我国现行设计规范中所提供的混凝土单轴本构模型、未约束混凝土塑性损伤模型理论与约束混凝土的单向受压本构模型,提出了适用于约束混凝土的损伤塑性模型,并通过对约束混凝土柱实例进行分析,为进一步将该损伤模型应用于约束混凝土结构的非线性损伤分析提供了参考依据。     

含有屈曲约束支撑框架的振动台试验研究

通过对含有屈曲约束支撑的框架进行振动台试验,研究了屈曲约束支撑对结构地震反应的减震效果。选用3条天然波和1条人工波进行加载,记录了模型的加速度反应,分析了BRB在试验中的力学性能,并与理论计算值进行了对比,研究了台面输入加速度为0.6g和1.0g时框架底层BRB的滞回曲线。探讨了不同台面输入下输入能量在模型中的分布情况。试验及研究结果表明,当台面输入加速度小于0.6g时,屈曲约束支撑可以为结构提供稳定的侧向刚度;当台面输入加速度大于0.6g时,屈曲约束支撑通过自身塑性变形来吸收能量;当台面输入加速度为1.0g时,屈曲约束支撑可以吸收台面输入的20%~40%的能量。     

梁端受框架约束的平端板连接组合节点抗火性能试验研究

对梁端轴向约束作用下平端板螺栓连接组合节点的抗火性能进行了试验研究。试验共设计制作四个试件,一个为梁端无轴向约束的组合节点抗火试验试件、两个为梁端受框架约束的组合节点抗火试验试件,另一个梁端无轴向约束的组合节点试件作为对比试件,进行常温下受力性能试验,以研究梁端轴向约束对组合节点耐火性能的影响。试验结果表明,常温下组合节点因柱腹板受压屈曲而破坏。火灾作用下组合节点温度场分布不均匀,组合节点均出现梁下翼缘屈曲,但二者在梁下翼缘屈曲后的受力行为不同。梁端无轴向约束组合节点在梁下翼缘屈曲后承载力迅速降低;而梁端有框架约束的组合节点在梁下翼缘屈曲后由于钢梁出现悬链线效应（在梁大挠度情况下,梁内轴力由压力转为拉力来承受竖向荷载）,节点由压弯受力转为拉弯受力,表现出较好的承载能力和变形能力。试验反映了组合节点在结构中与梁的相互影响和共同作用,为理解火灾下组合节点在梁轴力影响下的结构反应、承载机理和破坏模式提供了依据。     

屈曲约束支撑体系设计方法

依据国内外现有的一些研究成果,对防屈曲约束支撑的力学特性进行了总结,并回顾其工程应用历程。详细阐述了屈曲约束支撑体系的设计方法,内容包括屈曲约束支撑布置的基本原则、设计目标的选择、支撑选型的基本流程、计算分析的单元模型、节点和连接的设计要求等。     

FRP约束混凝土矩形柱模型的评估

FRP的侧向约束能够提高混凝土的强度和延性,对不同的截面形状,FRP约束的效果是不同的,目前,对FRP约束矩形截面混凝土所建立的应力-应变关系模型非常有限,多数模型基于自己的少量试验数据,其可靠性需要评估,本文对国内外既有的FRP约束矩形混凝土极限应力、应变模型进行了回顾,指出各自模型的特征,基于收集的大量FRP约束混凝土矩形柱的试验数据,对各模型进行了系统的评估,指出各模型的优劣之处。结果表明,不同模型的准确性具有一定的适用条件,进一步的研究应区分强、弱约束的不同条件。     

轴心受压FRP约束混凝土的应力-应变关系研究

系统地总结了几种较为典型的FRP约束混凝土轴心受压时的应力 -应变关系模型 ,并进行了分析比较。在此基础上 ,以约束效应系数 ξ为主要参数 ,提出了FRP约束混凝土轴心受压时的应力 -应变关系模型 ,模型计算结果与大量试验结果吻合良好 ,研究成果可供有关工程技术人员参考。在此基础上 ,可进一步研究FRP约束混凝土梁柱的力学性能和承载力     

钢梁-钢筋混凝土柱单剪板连接节点约束弯矩试验研究

钢梁与混凝土柱单剪板连接节点形式简单、施工方便。在单剪板节点结构设计中,通常把该类节点简化成铰接节点,认为其只传递剪力和轴力,忽略梁端弯矩的作用,从而高估了预埋件的承载能力,给结构留下了安全隐患。为了研究单剪板连接节点的受力性能,对3个不同螺栓布置的钢梁-钢筋混凝土柱单剪板连接节点进行了静力加载试验,研究了螺栓数量、螺栓直径等因素对试件破坏模式、荷载-挠度曲线和约束弯矩的影响。结果表明：钢梁-钢筋混凝土柱单剪板连接节点的约束弯矩随螺栓群惯性矩的增大而增大;试件的承载力和刚度受高强螺栓布置数量的影响较大,受螺栓直径的影响较小。在试验研究的基础上,建立了单剪板连接节点的受力简化模型,根据模型给出了约束弯矩计算方法和弹性阶段节点折算偏心距计算公式,其计算结果与试验结果吻合较好。     

地下结构中混凝土结构边界约束效应分析

结构变形受到约束时会在其中引发应力.边界约束是混凝土工程中常见的现象,如新旧混凝土接触面、桩和地基土与基础底板的接触处、贯穿施工缝或诱导缝边界的钢筋等.工程设计考虑这些边界的约束效应才能准确地得出混凝土施工期间或使用条件下变形作用而产生的附加效应.就地下工程中常见的边界约束建立力学简化模型,探讨了边界约束的取值方法.结...     

约束混凝土文献综述

人们对约束混凝土的研究已有一百多年。本文较系统地总结了对约束混凝土模型的研究成果,并将研究历史分为两个阶段加以介绍,在给出各模型特点的基础上,分析、总结了各阶段的研究特点及其原因。     

FRP约束混凝土极限状态下破坏机理分析

FRP通过限制混凝土的侧向膨胀变形,可以有效地提高混凝土的强度和变形能力。试验研究表明被约束混凝土在极限状态随着外包FRP的断裂,内部已破损严重,出现较多碎块且可能存在滑动面。本文针对被约束混凝土极限状态下的破损,基于Mohr-Coulomb破坏条件,结合相关FRP约束圆柱体的试验研究结果的拟合分析,得到峰值强度计算模型,该模型与已有相关计算模型近似保持一致,证明了可以用Mohr-Coulomb原理解释FRP约束混凝土的破坏机理和建立其强度计算模型。该极限平衡下的破坏机理可以解释被约束混凝土在极限状态时侧向膨胀系数的可确定性。