砖砌体材料压剪破坏准则试验研究及验证

为了确定等效体积单元(RVE)模型中砖砌体材料的破坏准则,选取3种组砌方式、2种灰缝厚度和10种压应力水平,通过特别设计的夹具对144个砖砌体试件进行了压剪破坏试验.综合考虑试验结果和数值模拟对破坏面光滑性的要求,发现Drucker-Prager准则可用于描述砖砌体材料的压剪破坏,其参数可由试验结果进行标定.将标定后的Drucker-Prager准则应用于RVE模型,对砖砌体试件抗压试验和砖砌体墙伪静力试验进行了数值模拟,模拟结果与试验结果相符.研究手段和成果可为砖砌体材料或结构的数值分析提供参考.     

砌体组砌形式对材料性质的影响

根据二维周期性材料的概念,选取丁砖砌筑、顺砖砌筑、一顺一丁式砌筑、梅花丁式砌筑4种不同砌体砌筑形式下等效体积单元(Representative Volume Element简称RVE)。运用ANSYS有限元分析软件,求取不同单元的等效弹性模量珔Ex、珔Ey,等效泊松比ν珋xy及等效剪切模量珔Gxy,分析表明珔Ex、珔Ey、ν珋xy与单元砂浆所占体积百分率相关,珔Gxy与砌体结构的整体性有关。对单元在双向压应力作用下的承载力进行了数值计算,主应力与水平灰缝分别呈0°、22.5°、45°、67.5°、90°,结果表明顺砖组砌方式下砌体的承载力较其余3种砌筑方式的承载力大,因此砌体试验结果应考虑对强度折减8%。     

钢丝网水泥砂浆加固土坯砌体抗震性能研究

针对土坯砌体结构纵横墙连接性能差,地震中抗震性能表现拙劣的特点,提出采用钢丝网水泥砂浆加固的方法。采用ANSYS有限元分析软件,运用砌体等效体积单元方法,分别建立了素土坯结构和加固结构的有限元分析模型并进行时程分析。探讨了钢丝网水泥砂浆加固方法对结构自振周期、侧向刚度以及地震作用下结构应力水平和开裂破坏特征的影响。研究表明,采用钢丝网水泥砂浆加固方法能有效地提高结构刚度,减小了结构在地震作用下的位移响应;加固土坯砌体结构在小震作用下仅出现轻微损坏,中震作用下结构的延性和整体性得到改善,提高了土坯房屋的抗震性能。本文研究表明,钢丝网水泥砂浆加固是一种经济有效的方法。     

多孔砖砌体结构单轴力学性能试验研究

为获得多孔砖砌体结构平面应力状态下的强度破坏曲线,基于单轴力学性能试验,借鉴现行标准中试验方法,分别进行多孔砖砌体通缝抗压强度试验、顺缝抗压强度试验、通缝抗拉强度试验和顺缝抗拉强度试验。试验结果符合砌体结构抗压强度高而抗拉强度低的基本力学特性,试验数据可用于确定平面应力强度破坏曲线坐标轴控制点,抗拉强度试验方法可在各类砌体结构抗拉强度测试试验中加以推广应用。     

匀质化方法在砌体结构地震反应分析中的应用

利用匀质化方法,得到一个三层砌体结构等效体积单元的各力学参数,再运用ANSYS软件对该砌体结构进行了地震反应模拟。最后把计算结果与试验结果进行了对比,二者基本吻合,说明采用砌体匀质化方法进行非线性分析是合理可行的。     

砌体RVE均质过程的有限元分析

均质化是以连续介质力学为基础的砌体结构数值分析中最重要的一步,形成可以等效砌体组成材料的砌体代表性体积单元（Representative Volume Element,简称RVE）又是均质化过程中的关键步骤,RVE是通过分别考虑砌块和砂浆的材料特性和相互作用建立起来的力学模型,本文采用有限元分析程序ANSYS对RVE进行模拟,分析了它在几种不同的加载条件下的应力应变关系,计算了它的等效弹性模量和泊松比,阐明了有限元法可以被用于砌体均质化过程。     

六面体单元预应力钢束等效刚度计算研究

从有限元方法的基本原理入手,推导得到混凝土和钢束共同作用下体单元的等效刚度的计算方法,指出该方法可以适应各种不同形状的预应力钢束,并经算例检验,证明了该方法具有较高的精度,从而给桥梁结构的研究带来帮助。     

砌体结构破坏准则及其存在的问题

详细地介绍了强度理论以及砌体结构的破坏准则,指出了现行规范采用的砌体结构的三种破坏形态及各自的特点,并分析了存在的一些问题,可供设计研究人员参考。     

基于RVE方法的喷射混凝土加固多层砌体结构抗震性能分析

采用砌体等效体积单元方法对喷射混凝土加固后的多层砌体房屋抗震性能进行了分析.分别建立了原有结构和加固结构的有限元分析模型并进行了时程分析.探讨了喷射混凝土加固方法对结构周期、侧向刚度以及墙体应力水平的影响.研究表明,采用喷射混凝土加固方法能够有效地提高结构刚度、增强结构的抗震性能.喷射混凝土面层承担了大部分的墙体地震剪...     

砖砌体的非线性计算

在分析总结近年来国内外对砖砌体的本构关系和破坏准则的理论研究成果的基础上,找出了较合理、适用的本构关系和破坏准则的组合,能较好地描述砖砌体受力破坏的力学特性。并通过自行编制的“砖混结构平面有限元分析程序”对一些算例进行了验算,得到较好的结果。     

无筋砌体墙抗剪性能有限元分析

通过对不同高宽比无筋砌体墙破坏形态和应力分布进行有限元分析,研究高宽比对无筋砌体墙抗剪性能的影响。计算结果表明,高宽比对砌体墙抗剪性能影响较大,随高宽比的增大,墙体破坏形态由剪切破坏转为弯曲破坏。且抗侧承载力明显下降。     

灌芯砌块砌体双向受压破坏准则的研究

对 3 6个双向受力应力状态下的灌芯砌块砌体墙片单元的强度进行了试验研究 ,由于砌体的各向异性 ,试验考虑了水平灰缝与水平面夹角及主应力比两个变化因素。研究得到两种由主应力比区分的破坏形态 ,同时根据试验数据拟合得到破坏包络面 ,从理论上推导出相应的破坏准则并与试验结果进行了比较     

砌体结构房屋挑梁下纵横墙应力的有限元分析

利用有限元方法,对砌体房屋挑梁下纵横墙的应力作了计算分析,得出了一系列规律。     

弧形砖墙弯曲性能的计算机仿真分析及试验研究

在研究国内外砌体结构理论的基础上,阐述了关于弧形砖墙这种特殊结构形式墙体的结构性能研究的必要性和重要性,并提出了适合弧形砖墙结构基本力学性能研究的计算机数值模拟方法及结构静力试验方法,总结出了弧形砖墙在背心倾覆力作用下的结构基本力学性能及其破坏机理、裂缝开展情况。结果表明,弧形砖墙抵抗背心倾覆力作用的能力优于直线段墙。     

陆安(石拱)桥结构分析

以清代陆安(石拱)桥的整体搬迁工程为背景,通过非线性有限元方法,考虑了拱圈、拱墙和拱背填料等各个部分的空间共同作用,及石材开裂对结构刚度的影响以及填料与拱圈之间的粘结滑移效应,对桥体进行了结构分析。结果表明,陆安桥满足现行规范的要求,并具有较大的强度储备。结论对同类实腹式单跨石拱桥的保护研究具有参考意义。     

配筋砌块砌体柱偏压承载力的影响因素分析

利用有限元分析软件ANSYS,对竖向偏心荷载作用下的配筋砌块砌体柱进行了非线性有限元分析,以试验数据为检验标准,在有限元方法得到可靠验证的基础上,进行了扩大参数分析,研究了偏心距、配筋率、高厚比、纵向钢筋位置、配箍率等因素对承载力的影响,为进一步建立和完善承载力的计算方法提供依据。