粘钢加固混凝土梁的有限元分析

讨论了粘钢加固钢筋混凝土梁在弯矩作用下的承载力和变形计算,采用分层有限元法求解粘钢加固钢筋混凝土梁荷载挠度全过程曲线,并编制了非线性有限元分析程序,进行了实例分析。     

玄武岩纤维加固混凝土柱抗震性能分析

基于玄武岩纤维加固矩形柱低周反复荷载试验结果,利用ANSYS有限元软件,对其进行了低周反复荷载作用下全过程的非线性有限元分析,所得的滞回曲线与试验值能较好的吻合,同时研究了玄武岩纤维粘贴位置的不同对矩形柱抗震性能的影响。分析结果表明,利用玄武岩纤维加固混凝土柱有助于提高其抗震性能,有限元软件能较好的分析玄武岩纤维加固钢筋混凝土矩形柱的抗震性能。     

方钢管混凝土柱-工字型钢梁节点荷载-位移滞回曲线建模与分析

针对钢管混凝土柱-钢梁节点的梁端荷载-位移滞回曲线多采用试验数值分析方法,缺乏理论建模分析的不足,提出一种方钢管混凝土柱-工字型钢梁节点荷载-位移滞回曲线的建模与分析方法。该方法分析钢筋混凝土梁柱节点梁端位移的建模方法,提出节点构件梁端荷载-位移的计算模型,并采用T-L双线性模型建立节点构件的弯矩-曲率恢复力的计算模型,同时,提出钢梁节点荷载-位移滞回曲线分析流程。以典型的方钢管混凝土柱-工字型钢梁缀板连接节点为例,采用提出的节点荷载-位移计算模型计算节点荷载-位移滞回曲线,并采用ANSYS建立其三维有限元数值分析模型,对节点构件滞回性能进行非线性有限元数值仿真模拟。理论计算、仿真模拟和静态试验对比分析的结果表明:采用提出模型计算的荷载-位移滞回曲线和骨架曲线与仿真模拟及试验数据结果的吻合度高,能够反映出节点受力的基本特性。     

粘钢加固钢筋混凝土剪力墙抗震性能试验研究

通过一组试验研究不同粘钢加固方式对钢筋混凝土剪力墙抗震性能的影响.本研究设计制作了6片钢筋混凝土剪力墙,并对这些试件进行了拟静力低周反复加载试验,这6个试件包括不经加固的混凝土剪力墙、只用水平U形箍加固的剪力墙、用水平U形箍和竖向钢材加固但端部锚固方式不同的剪力墙.在试验中记录了各试件在水平反复荷载下的荷载-位移滞回曲线、钢筋应变、墙体裂缝分布及墙体的破坏现象.分析了不同粘钢加固方式对混凝土剪力墙水平承载力、位移延性、耗能能力的影响.试验结果表明以粘钢加固的方式加固钢筋混凝土剪力墙,可以有效地改善剪力墙的抗震性能,并且,可靠的端部锚固方式对粘钢加固剪力墙的抗震性能也至关重要.     

粘钢混凝土梁的受弯性能数值模拟分析

本文在理论的基础上,运用有限元分析软件,对拉区粘钢加固的钢筋混凝土梁进行非线性有限元建模与分析,通过对粘钢前后梁的数值模拟分析结果与理论结果作比较,对比了粘钢前后梁的开裂荷载、极限荷载、时间—挠度、荷载—挠度关系及混凝土裂缝的开展情况。分析表明了粘钢加固后的钢筋混凝土梁在其极限承载力、粱跨挠度、受拉钢筋应变和混凝土的裂缝开展方面有了很大的改善。     

压型钢板支撑加固RC框架填充墙有限元分析

针对一榀钢筋混凝土(RC)框架填充墙结构和一榀压型钢板支撑加固RC框架填充墙结构,在低周反复荷载作用下进行抗震性能非线性有限元分析,通过试验数据验证有限元模型的有效性,并分析两榀框架的滞回曲线、骨架曲线、延性和刚度退化曲线。分析结果表明,加固后框架的最大水平荷载作用承载力为加固前的1.44倍,延性为加固前的1.12倍,抗侧刚度为加固前的1.28倍。最后,探讨压型钢板厚度和板型对结构承载力的影响。     

CFRP加固钢筋混凝土框架节点抗震性能的有限元分析

运用现有有限元程序AN SY S对CFRP加固钢筋混凝土框架节点的抗震性能进行了分析。分析中考虑了非线性特征,模拟了在轴向压力与水平往复荷载作用下CFRP加固钢筋混凝土框架节点的力学响应,并与非加固框架节点的受力性能进行比较,研究了滞回曲线及其骨架曲线、裂缝位置、框架节点延性等。结果表明CFRP横向包裹框架节点能够增加框架节点的延性,改善框架节点的抗震性能。     

粘钢加固混凝土框架节点的有限元分析

通过模拟地震作用,对受低周循环荷载的混凝土框架中节点做粘钢加固前后的ANSYS有限元数值模拟分析,并将数值模拟结果与实验数据进行对比分析,在验证了有限元模型正确的基础上,通过改变加固钢材的厚度,建立了M1,M2,M3,M4四个模型,讨论了加固不同厚度柱部角钢、梁上钢板、梁柱核心区箍板对节点受力的影响,以及加固板厚对节点滞回曲线的影响,得出结论。     

粘钢加固RC梁剥离的有限元分析

介绍粘钢加固梁的剥离分析方法,提出了外粘钢板加固受弯钢筋混凝土梁的非线性有限元模型,并用ANSYS软件对试验梁的剥离荷载进行了仿真分析,仿真结果与实验结果的一致性证明了所建有限元模型与提出的方法的正确性与适用性。     

局部外包钢管钢筋混凝土桥墩力学性能分析

运用大型有限元软件ABAQUS对局部钢管约束钢筋混凝土桥墩的有限元计算模型进行低周反复荷载作用下全过程的非线性有限元分析,通过分析滞回曲线、骨架曲线及等效刚度退化曲线的特点发现,局部钢管约束钢筋混凝土高桥墩具有很好的延性性能,可以作为桥墩延性抗震设计的一种备选方案。     

型钢混凝土柱基于OpenSEES平台的滞回性能分析

为研究型钢混凝土柱在低周反复荷载作用下的抗震性能,采用开源的有限元分析软件OpenSEES,建立基于纤维模型的型钢混凝土柱模型,通过定义不同单轴材料本构关系的纤维来模拟其各自不同的应力-应变关系,结合非线性梁柱单元,形成完整的型钢混凝土柱模型,并采用此模型对低周反复荷载作用下4个不同轴压比的型钢混凝土柱进行滞回性能的全过程数值模拟.研究结果表明;型钢混凝土柱具有较好的抗震性能,但在高轴压比下,耗能能力和延性下降剧烈.     

高强混凝土新型梁柱节点抗震性能非线性分析

影响梁柱节点性能的因素很多,仅仅进行试验研究是不够的。因此,非线性有限元分析可以使我们对梁柱节点的性能有更深刻的认识。作者在进行了大量的高强混凝土新型梁柱节点试验的基础上,采用非线性有限元方法进行进一步的参数研究。首先用试验数据验证了作者的非线性有限元模型,分析表明计算结果可较好的模拟试验情况,在此基础上对混凝土强度对梁柱节点抗震性能的影响进行了参数研究。     

Strength and post‐yield behavior of T‐section steel encased by structural concrete

In this study, the seismic performance of unsymmetrical steel–concrete composite precast beams with T‐shaped steel section were numerically explored and validated by their earlier experimental investigation. This design is based on the proposed calibrated finite element model in which key damage parameters for the evaluation of the nonlinear, post‐yield behavior of the precast composite steel beams were identified. The proposed nonlinear finite‐element‐based numerical model uses various parameters, including the dilatation angle and concrete‐damaged plasticity, to simulate the nonlinear behavior of unsymmetrical composite precast beams with T‐section steel. Greater seismic capacity with greater ductility, contributing to a maximized structural capacity within the composite precast beams was introduced by the effective use of the 2 materials, steel and concrete, and shown by the nonlinear hysteretic investigation of unsymmetrical steel–concrete composite precast beams that was validated experimentally. The post‐yield structural capacity found via the numerical analysis agrees with experimental results when the concrete‐damaged plasticity of the plastic‐damaged seismic model for concrete and the von Mises criteria of the steel section were introduced into the finite element model. Practical design parameters and recommendations were eventually suggested by examining the influence of precast composite beams with unsymmetrical steel sections on the concrete degradations and damage evolution.     

基于梁柱节点性能的钢-竹组合框架结构地震反应分析

为研究钢-竹组合框架中连接钢-竹组合柱和钢-竹组合梁的节点性能,通过拟静力试验得到不同参数下半刚性节点的弯矩与转角的多项式拟合关系,在此基础上建立了6榀2层钢-竹组合框架的数值模型,进行了地震作用下的有限元分析,探讨了节点对钢-竹组合结构抗震性能的影响。为充分考虑节点的半刚性特性,采用Combin39非线性弹簧单元模拟节点,研究了6榀框架在不同情况下的最大水平位移与最大基底剪力、水平位移与基底剪力时程曲线和滞回曲线等指标。结果表明:钢-竹组合框架滞回曲线饱满,抗震性能突出,提高节点处螺拴的强度和设置加劲肋对提高钢-竹组合框架的抗震性能有明显效果,节点的构建因素对框架的抗震性能有显著影响。     

基于非线性纤维梁柱单元的钢管混凝土框架动力时程分析

目前,用于钢管混凝土框架结构动力时程分析的计算理论模型主要有:纤维模型和三维有限元模型,三维有限元模型计算量大,且数值计算收敛困难,在钢管混凝土结构动力时程分析中的应用受到一定限制.为了研究钢管混凝土框架结构在地震作用下的抗震性能,本文在构件层次上运用OpenSees计算平台中的非线性纤维梁-柱单元对钢管混凝土框架结构...     

基于结构精细化模拟分析平台的弯剪纤维单元模型

为模拟钢筋混凝土柱在轴力、剪力和弯矩耦合作用下的非线性滞回特性,利用显式中心差分法,建立一种基于显式算法的弯剪纤维单元模型,并引入到结构精细化模拟分析（RSAPS）平台中。该模型基于Timoshenko梁理论,材料模型选用基于修正斜压场理论（MCFT）的二维钢筋混凝土本构模型。应用RSAPS平台分别模拟往复荷载作用下发生弯曲、弯剪和剪切破坏的钢筋混凝土柱的滞回性能,并将分析结果与试验和未考虑剪切变形的纤维单元模型模拟结果进行对比。结果表明：对于发生弯曲破坏的构件,由于剪切变形较小,未考虑剪切变形的纤维单元和弯剪纤维单元均可以较好地模拟构件的滞回性能;而对于发生弯剪破坏和剪切破坏的构件,采用未考虑剪切变形的纤维单元模型,会高估构件的初始刚度和耗能能力,也会高估其受剪承载力;而所提出的弯剪纤维单元模型能较好地模拟构件的刚度和承载力退化,同时,也能较好地模拟滞回曲线中的捏缩现象,模拟结果与试验结果吻合较好。     

端板厚度对梁柱外伸端板节点滞回性能的影响

对钢框架梁柱外伸端板连接节点的端板采用三种不同厚度进行有限元分析,得到其滞回性能曲线,分析了端板厚度对节点抗震性能的影响规律,指出端板厚度不宜过薄,边薄将降低承载力,但也不宜过厚,过厚将使延性变差。     

基于OpenSees螺栓顶-底角钢节点的抗震性能数值分析

螺栓顶-底角钢节点是一种有效的半刚性节点形式,为了研究其抗震性能,提出螺栓角钢的双线性恢复力模型,并采用有限元软件OpenSees进行数值分析。有限元分析以2个既有试验为模型,采用基于纤维模型的非线性梁柱单元模拟钢梁与钢柱,在梁柱结合部位采用零长度连接单元模拟连接角钢的作用,采用自适应非线性求解法进行数值分析。结果表明:数值分析较好地模拟了节点的弹塑性性能,基于OpenSees的分析模型适用于该节点的非线性分析;推导出的螺栓角钢双线性恢复力模型能够较好地模拟节点的作用,具有适用性。     

再生混凝土框架结构受力性能非线性分析

结合再生混凝土框架结构在低周反复荷载作用下的抗震性能试验,借助于已有的钢筋混凝土非线性分析理论和有限元分析程序ANSYS,对再生混凝土框架结构的受力性能进行了非线性有限元分析。理论分析和试验结果的比较表明:理论计算可以得到与实际试验较为吻合的结果,用已有的钢筋混凝土非线性有限元理论和ANSYS程序对再生混凝土框架结构进行受力分析是可行的。     

早龄期H型钢混凝土梁受力性能试验研究及有限元分析

为研究C40早龄期型钢混凝土梁的受力性能，分别对7根H型钢混凝土梁在龄期1、3、7、28 d进行单调静力加载试验, 分析了荷载-位移曲线、荷载-应变曲线和梁早期受荷损伤对后期受力性能的影响。试验结果表明：掺入早强剂的C40型钢混凝土梁1 d的承载力可达到28 d的75.5%；梁的早期受荷损伤对后期28 d龄期的承载力影响不大。在试验研究的基础上，利用非线性有限元分析软件ABAQUS，建立型钢混凝土梁力学模型进行有限元分析，有限元分析结果与试验结果吻合较好。