大型火电厂剪力墙抗震性能有限元研究

以Hognestad混凝土本构关系模型,理想弹塑性钢筋本构关系模型,Willam-Warnke强度准则为基础,采用有限元法研究了钢筋混凝土剪力墙结构,分析了缩尺比为1/15的大型火电厂主厂房纵向带边框柱中高剪力墙模型结构的承载能力、变形、裂缝走向、耗能能力等项目,并同实际试验结果进行对比发现符合较好,故能够利用有限元法来分析此类结构的抗震性能,为此类结构的设计提供了依据。     

微平面模型在剪力墙结构计算中的应用

在适用于剪力墙结构非线性分析的分层壳墙单元模型基础上,对其中的混凝土本构模型和钢筋本构模型进行讨论,采用一种能较好的模拟混凝土在多轴复杂应力状态下特性的microplane模型和一种能够全面反映钢筋在往复载荷下各种复杂受力特性的钢筋本构模型,分别模拟混凝土和钢筋的力学行为特征.利用所提模型进行实例建模,结果表明,该模型能准确模拟剪力墙在各种受力状态下的单向和往复力学行为,可应用于剪力墙结构的非线性有限元分析计算.     

索穹顶结构的有限元法分析和张拉施工方法

回顾了全张力体系的概念以及索穹顶结构的发展历史,介绍了索穹顶结构的优缺点．以有限元分析理论为基础,采用五节点空间曲线索单元的非线性有限元法分析推导了索穹顶结构的非线性位移关系、几何关系、物理关系、本构关系以及平衡方程．最后结合模型和工程实际,提出索穹顶结构的张拉施工方法．     

基于分层壳的装配式剪力墙抗震性能模拟分析

预制装配式混凝土结构在我国得到了大力发展,其中剪力墙结构体系应用最为广泛,如何准确和高效地模拟装配式剪力墙构件及体系的抗震性能是设计中亟须解决的关键问题之一。为了兼顾计算精度和成本,基于分层壳单元和考虑钢筋与混凝土滑移效应的Clough本构模型,建立了现浇和装配式剪力墙抗震性能分析的有限元模型。结合已有现浇和装配式剪力墙抗震性能试验,对所建立的有限元模型进行了试验对比验证,重点分析了不同模型参数取值对不同形式的剪力墙滞回性能模拟结果的影响规律。结果表明:基于分层壳的模型可以很好地模拟以弯曲破坏为主的剪力墙抗震性能,包括捏拢效应和刚度退化等性质;对于以剪切破坏为主的剪力墙,模型也能较好反映其损伤及破坏等定性规律,但是滞回曲线的刚度退化还存在一些差异,说明现有的弹塑性损伤本构还不能很好地反映往复加载下混凝土的剪切行为。该研究可为装配式剪力墙结构体系的抗震性能分析和评估提供参考。     

钢筋混凝土结构裂缝现象与变形协调条件

从力学平衡条件、变形协调条件和本构关系合理条件出发，着重结构的变形协调条件来审视钢筋混凝土结构的严重裂缝现象，分析并提出了构件断面内的变形失调、梁板之间的变形失调、梁柱之间的变形失调、剪力墙与梁板之间的变形失调应对措施。     

高强混凝土—型钢组合剪力墙抗震性能非线性有限元分析

目的在低周反复荷载试验的基础上,对高强混凝土—型钢组合剪力墙的承载力和变形能力进行有限元分析,模拟分析混凝土强度等级、轴压比和配筋率等因素对高强混凝土剪力墙承载力的影响.方法将剪力墙各部件用有限元相关单元模型和本构关系进行模拟,建立合理的有限元模型,并对其进行非线性有限元分析.结果带有钢框架及带有斜向支撑钢框架剪力墙的抗震性能要好于普通的钢筋混凝土剪力墙,有限元分析结果与试验结果吻合较好,有限元分析可以作为低周反复荷载试验的有效补充.结论有限元模型可模拟实际剪力墙的受力性能,混凝土强度等级、轴压比、边柱纵筋配筋率等六个因素对高强混凝土剪力墙的极限荷载影响较大,对于开裂荷载,轴压比对其影响较大,对这些参数进行合理的调整可以提高剪力墙的抗震性能.     

形状记忆合金-摩擦隔振支座滞回性能数值研究

为了对形状记忆合金-摩擦隔振支座进行优化设计,用参数化有限元法研究了形状记忆合金-摩擦隔振支座的阻尼性能和自回复性能。采用分段线性本构关系描述形状记忆合金的超弹性,通过UMAT接口将该本构关系嵌入ABAQUS软件用户材料库,并建立形状记忆合金-摩擦隔振支座的有限元数值模型,进而考察形状记忆合金-摩擦隔振支座结构参数对其滞回阻尼能力和自回复能力的影响。结果表明:支座阻尼性能随摩擦系数增加而增强,随SMA刚度增加而降低,而支座的自回复能力与摩擦系数、刚度的关系与此相反;形状记忆合金屈服位移增加时,自回复能力降低,而其阻尼性能无显著变化。     

基于能量损失理论的混凝土受压损伤本构模型

在Najar损伤理论基础上,基于《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010),提出一种新型的混凝土单轴受压损伤本构模型,得到混凝土单轴受压损伤的计算公式和演变方程,可更好地描述没有简化的混凝土单轴受压过程中的损伤状况.给出常用强度等级的混凝土受压损伤本构曲线和损伤变量方程,对比分析不同强度等级混凝土的损伤曲线.应用软件ABAQUS,建立一个矩形钢筋混凝土筒体剪力墙模型,绘制模型结构的极限承载力骨架曲线.拟合对比分析,建立材料损伤和结构破坏的宏观近似关系,证明了假定是合理的.该本构模型具有参数少、简单实用和精度较高等优点,利用此方法可以有效解决混凝土受压损伤的仿真分析.     

压电智能板分析的样条有限点法

从高阶剪切变形理论、智能本构关系、瞬时变分原理和样条离散化出发,建立了压电智能板分析的样条有限点法。对压电智能板的变形进行了分析,结果与相应的有限元解作了详细的比较,证明了本文方法的正确性。计算结果表明,利用样条有限点法进行智能结构的分析,计算模型简单,物理关系明确,与有限元法相关的计算模型相比,具有较大的优越性,实用价值高。     

钢筋混凝土双肢剪力墙非线性静力有限元分析

利用有限元软件ABAQUS中的混凝土损伤塑性模型,采用分离式方法建立有限元模型,对钢筋混凝土双肢剪力墙进行了非线性分析;在与试验结果进行对比分析的基础上,选取了用于钢筋混凝土剪力墙非线性有限元分析的材料破坏准则和本构关系进行建模;通过数值计算,分析了轴压比、墙连梁跨高比、墙分布钢筋配筋率、边缘构件配筋率对钢筋混凝土双肢剪力墙的承载能力、延性、破坏形态等的影响。结果表明：轴压比、分布钢筋配筋率和连梁跨高比对钢筋混凝土双肢剪力墙的受力性能影响较为明显;边缘约束构件配筋率对墙体的影响较小。     

利用DunCan-Chang模型分析钢板仓壁静压力

用有限元法计算仓壁静压力 ,分析中引入三种类型单元模拟贮料 筒仓组合结构 :轴对称薄壳单元、轴对称物料单元、物料与仓壁间的界面单元。物料本构关系采用DunCan Chang非线性弹性模型 ,物料与仓壁间的摩擦作用采取指数函数形式。由算例证实了计算结果与实测值之间有很好的一致性。     

基于细观层次的混凝土抗压强度与尺寸效应的数值模拟

为了实现混凝土试件抗压强度与尺寸效应的仿真计算分析,在细观尺度下,把混凝土看作是由砂浆、粘结带和骨料组成的三相复合材料,细观尺度下的各相物理力学参数都以试验数据为依据,用随机骨料模型代表混凝土细观结构,利用有限元法和混凝土细观力学的本构关系,借助于计算机强大的运算能力,对混凝土复杂的力学行为进行数值模拟.通过计算发现:...     

型钢剪力墙弯曲弹簧恢复力模型

剪力墙构件是现代高层建筑结构中的主要抗侧向力构件.以两元件弹簧宏观墙单元模型为研究基础,以内置型钢桁架混凝土剪力墙、内置型钢框架混凝土剪力墙和普通钢筋混凝土剪力墙这3种中高剪力墙试件的单调及低周反复加载试验为模拟对象,确定了不同类型剪力墙中的弯曲弹簧单元的骨架曲线及滞回规则,提出了中高剪力墙模型中的弯曲弹簧恢复力模型.通过数值模拟得到了与试验结果吻合很好的滞回曲线,为此类剪力墙结构的弹塑性时程分析提供了一种有效单元模型.     

基于截面纤维模型的弹塑性时程分析方法

为了得到适用性更广、稳定性更高的弹塑性时程分析方法，采用了通过材料本构关系直接反映构件恢复力特性的截面纤维模型，提出了基于该模型的计算方法和相应的材料本构关系；通过与钢筋混凝土柱拟动力反复加载试验对比，检验了该计算模型的准确性；对典型的底部框架多层砌体房屋在罕遇地震作用下的弹塑性变形性能进行了实例分析.试验对比及实例分析结果表明，所提出的计算方法及本构模型可描述结构构件进入弹塑性阶段后承载力下降的现象，直接反映构件轴力与弯矩的相互作用，适用于结构在罕遇地震作用下的弹塑性时程分析和抗震性能评估     

剪力墙结构分析的超级元法

提出了一种用于剪力墙结构分析的超级有限元方法,超级有限元法有一种用于分析大型复杂结构的新的数值方法,本文给出了分析剪力墙结构的超级元列式,算例表明：超级有限元法可以明显地降低计算费用,提高计算效率。     

框架-剪力墙结构的简化与动力特性分析

通过对框架-剪力墙的协同作用进行分析，将框架-剪力墙结构简化成平面杆件结构进行处理，利用有限元法建立结构带刚域杆的刚度矩阵，在此基础上采用柔度法进一步简化，推导了结构的动力分析模型，利用带滤频的逆迭代法分析结构的动力特性。     

基于ABAQUS的钢筋混凝土结构本构模型对比分析

阐述了钢筋混凝土的弹性和弹塑性损伤本构关系,采用ABAQUS软件对钢筋混凝土梁进行了弹性、弹塑性损伤分析,并对计算结果进行了对比研究,给出了ABAQUS软件中常用的混凝土弹性本构模型及弹塑性损伤本构模型的应用要点,验证了模型的有效性和实用性.可为钢筋混凝土结构的进一步分析提供参考.     

利用DunGan—Chang模型分析钢板仓壁静压力

用有限元法计算仓壁静压力,分析中引入三种类型单元模拟贮料－筒仓组合结构：轴对称薄壳单元、轴对称物料单元、物料与仓壁间的界面单元。物料本构关系采用DunGan-Chang非线性弹性模型,物料与仓壁间的摩擦作有采取指数函数形式。由算例证实了计算结果与实测值之间有很好的一致性。     

重庆红粘土本构模型验证

以重庆红粘土为研究对象，通过对重庆红粘土在不同应力路径加荷条件下的应力－应变关系的分析研究，运用“土的本构关系图象程序”对重庆红粘土本构关系，进行了四种本要模型验证，认为非线性弹性成都科技大学Ｋ－Ｇ模型和殷宗泽双曲服面弹塑性模型能反映重庆红粘土应力－应变关系的本构模型，提出了相应的模型参数。     

钢筋混凝土结构三维非线性有限元裂缝追踪计算探讨

用有限元法在计算机上对钢筋混凝土结构裂缝的产生与发展进行数值模拟时,有限元模型的选取至关重要,采用不同的有限元模型模拟出来的结果相差较大.本文针对钢筋混凝土结构的裂缝分析,提出了考虑箍筋和受压钢筋作用的三维有限元分析模型,同时引入混凝土多参数强度准则和非线性本构关系,对钢筋混凝土结构进行三维非线性有限元应力分析及裂缝开裂过程追踪;并与试验结果进行比较,吻合较好;说明考虑了箍筋作用的有限元模型对钢筋混凝土结构裂缝分析来说是较为合理的有限元模型.