钢管混凝土框架结构抗震性能的非线性有限元分析

基于一榀两跨 3层钢管混凝土框架的抗震性能模型试验 ,建立了基于钢管混凝土统一模量理论的钢管混凝土以及考虑钢管约束效应的核心混凝土的本构方程。分别按照钢管混凝土的统一模量理论和分离模量理论 ,采用ANSYS参数化程序设计语言 (APDL)编制了命令流 ,对模型框架在低周反复荷载作用下的抗震性能进行了非线性有限元分析。计算结果与模型试验结果吻合较好 ,验证了基于统一模量理论的钢管混凝土框架结构全过程分析方法的可行性 ,以及所编制的APDL命令流程序对钢管混凝土框架结构抗震计算的有效性 ,为钢管混凝土框架结构的抗震设计提供了实用的计算软件     

钢管混凝土构件的非线性有限元分析

建立了钢管混凝土构件的非线性有限元模型,采用三维等参元来模拟钢管和混凝土,考虑了钢管和混凝土两种材料的非线性性质。在VC＋＋6．0平台下自行开发了有限元分析软件CCFST。利用该软件对钢管混凝土轴压短构件进行了分析,并用试验结果验证了计算结果的可靠性。     

预制混凝土框架结构非线性分析

采用商用软件ANSYS,建立了考虑材料非线性、预制混凝土结构拼缝、预应力以及边界条件等的非线性有限元模型,对预制混凝土框架进行了非线性全过程分析。基于上海旗忠网球中心预制混凝土框架结构模型的单调静力试验,对上述有限元模型进行了验证,有限元计算值与试验结果吻合良好。     

矩形钢管混凝土轴压短柱非线性有限元分析

通过考虑材料本构关系的非线性以及受力过程中钢管对混凝土约束等因素,建立了矩形钢管混凝土短柱在轴心荷载作用下的非线性有限元模型,讨论了构件的荷载-应变曲线、钢管与混凝土纵向应力发展规律,并与试验结果进行对比,从而证明了非线性有限元方法的可行性。     

钢管混凝土拱的材料非线性有限元分析

针对钢管混凝土拱桥计算的实体-梁单元法,详细地推导了该法的弹塑性切线刚度矩阵,在此基础上编写了钢管混凝土拱桥考虑材料非线性的极限承载力计算程序SYCFST,该程序得到了算例试验模型拱的验证。从而证明该程序的编写是正确的。     

钢管混凝土拱的材料非线性有限元分析

针对钢管混凝土拱桥计算的实体-梁单元法,详细地推导了该法的弹塑性切线刚度矩阵,在此基础上编写了钢管混凝土拱桥考虑材料非线性的极限承载力计算程序SYCFST,该程序得到了算例试验模型拱的验证.从而证明该程序的编写是正确的.     

钢管混凝土柱与钢梁连接节点非线性有限元分析

本文主要围绕矩形钢管混凝土柱与钢梁连接节点的非线性有限元分析展开,采用有限元分析软件ANSYS,初步解决了该种类型节点有限元分析的关键问题。计算结果与试验结果的对比表明,本文采用的分析方法,可以比较准确地预测低周反复荷载作用下矩形钢管混凝土柱与钢梁连接节点的滞回特征,可用于类似结构的计算分析及其受力机理的探讨。     

钢管混凝土柱与钢梁连接节点非线性有限元分析

本文主要围绕矩形钢管混凝土柱与钢梁连接节点的非线性有限元分析展开,采用有限元分析软件ANSYS,初步解决了该种类型节点有限元分析的关键问题。计算结果与试验结果的对比表明,本文采用的分析方法,可以比较准确地预测低周反复荷载作用下矩形钢管混凝土柱与钢梁连接节点的滞回特征,可用于类似结构的计算分析及其受力机理的探讨。     

轴压钢管混凝土柱非线性有限元分析

本文介绍了方钢管混凝土柱的三维非线形有限元分析方法,并用该方法分析了两组6个方钢管混凝土轴压短柱的力学性能,有限元计算的极限荷载和荷载应变曲线与试验结果吻合较好。本文方法对于钢管混凝土柱的非线性分析具有借鉴意义。     

钢管混凝土在高温作用下温度场的非线性有限元分析

利用有限元法计算钢管混凝土在高温作用下的温度场，计算结果与试验结果吻合良好，从而为进一步研究钢管混凝土的耐火极限和高温下的力学性能创造了条件。     

圆钢管混凝土结构非线性有限元分析

基于合理的钢管混凝土拉、压材料数值本构模型,采用U.L.列式单元增量平衡方程,引入分层梁单元材料非线性分析理论,通过调整截面形心应变和曲率,使梁端内外力平衡,完善了分层单元法,编制了相应的非线性有限元程序,并对已有钢管混凝土结构面内受力,如钢管混凝土偏压柱、不等端弯矩钢管混凝土偏压柱、钢管混凝土压弯构件和钢管混凝土模型拱肋等试验资料进行双重非线性有限元分析。结果表明:几组钢管混凝土模型拱和钢管混凝土压弯构件的荷载-变形曲线和极限承载力与试验结果最接近,验证了本文方法与程序的可靠性,通过与其他学者计算结果相比,表明本文方法具有较高的计算精度。     

钢管混凝土有限元分析进展

简要总结了近年来国内学者采用有限元法研究钢管混凝土力学性能的部分成果,并指出随着高强度、高性能材料的逐步应用,对钢管混凝土结构力学性能的研究将继续深入,而有限元法作为分析该结构的有效工具将得到更广泛的使用。     

反复荷载作用下方钢管混凝土柱与钢梁连接节点非线性有限元分析

本文首先选择合适的本构模型作为约束混凝土循环本构模型的骨架曲线,提出了考虑局部屈曲和开裂的钢材循环本构关系;进而建立两类方钢管混凝土柱与钢梁连接节点———缀板焊接连接节点和穿芯螺栓-端板连接节点的空间非线性分析模型,对其在低周反复荷载作用下的滞回性能进行了非线性分析计算。结果表明:由有限元模型所得的单调荷载-位移曲线与试验所得的低周反复荷载作用下的骨架曲线极为相似,但在峰值荷载后差异较大;由有限元模型所得的在低周反复荷载作用下滞回曲线也与在反复荷载作用下试验所得的相一致。有限元模型能准确地预测上述两类节点的弹塑性行为和整体抗震性能,可用于节点滞回性能的非线性参数分析研究。     

不同参数对方钢管混凝土柱滞回耗能的影响

方钢管混凝土柱（CFST,Concrete Filled Square Steel Tubular）抗震性能优越,影响其抗震性能的参数有：长细比、轴压比、幅厚比,且这种影响是相互耦合的.通过正交比较分析的方法,利用有限元软件ABAQUS对19根CFST进行数值模拟分析,研究了不同参数对CFST滞回耗能的影响.总体上CFST在低周反复水平荷载作用下滞回曲线饱满,在柱屈服以后承载力并没有明显的下降.CFST具有良好的耗能能力,抗震性能优越.幅厚比对CFST滞回耗能影响最大,轴压比次之,长细比在一定范围内有一定的影响.     

钢管自密实混凝土短柱的有限元分析

钢管自密实混凝土在工程结构中得到了广泛的应用.通过理论分析,建立了轴心受压钢管自密实混凝土短柱的承载力计算公式.并借助有限元分析软件ANSYS,考虑了钢管与混凝土两种材料本构关系的非线性,对轴心受压钢管自密实混凝土短柱进行了大量的非线性有限元分析,建立了钢管自密实混凝土短柱在轴心压力作用下的非线性有限元计算模型.通过数值模拟,对提出的轴心受压钢管自密实混凝土短柱的承载力计算公式得出的结果进行了验证,发现计算结果与有限元分析结果吻合良好.     

Nonlinear finite element analysis of concrete filled steel plate composite coupling beams: force and deformation mechanics

在外包钢板-混凝土组合连梁试验研究的基础上,对组合连梁试件和不同参数取值的补充模型进行了非线性有限元分析。有限元分析得到的滞回曲线与试验曲线吻合良好,能较好地模拟组合连梁的受力行为。通过应力分析,发现内填混凝土的工作机制类似于斜压杆,其压力沿着连梁对角线方向从一端的受压侧传递到另一端的受压侧。外包钢板承担的剪力比例和弯矩比例的范围分别为0.36~0.76和0.57~0.82;混凝土的剪力与轴压力之比和连梁的高跨比近似相等。连梁的侧向位移由节点区变形引起的梁端转角、连梁的弯曲变形与剪切变形产生;在常用的跨高比范围内,剪切变形产生的侧向位移在总位移中占有较大比例,且受跨高比的影响很大。     

多层钢管混凝土组合框架结构抗震性能的比较研究

钢-混凝土组合结构能够充分发挥钢材和混凝土的优点,具有良好的抗震性能,越来越广泛地应用于高层建筑中.目前,应用较多的主要有钢管混凝土组合结构,为分析研究钢管混凝土组合结构的抗震性能,分别对2栋5层钢筋混凝土框架结构和钢管混凝土组合框架结构进行了地震反应弹塑性时程分析,并对多种地震波输入下的两类结构的加速度和位移反应进行了对比.理论计算分析结果表明:与钢筋混凝土结构相比,钢管混凝土结构具有较好的抗震性能.     

高温后型钢混凝土框架结构抗震性能及其有限元分析

考虑受火时间、柱轴压比的影响,进行了考虑火灾升降温作用影响的高温后型钢混凝土框架结构抗震性能试验,升降温过程中和高温后阶段均保持柱顶竖向荷载的恒定。通过试验对高温后型钢混凝土框架结构在反复荷载作用下的破坏形态及滞回性能进行了研究。在此基础上,考虑升温阶段、降温阶段以及火灾后三阶段材料本构关系的转化以及型钢与混凝土之间、钢筋与混凝土之间界面的黏结滑移特性,建立了型钢混凝土框架结构温度场以及火灾后抗震性能的有限元分析模型,所得温度场以及试件的破坏形态、滞回曲线的分析结果与试验结果基本吻合,验证了所提出模型的合理性。     

钢管混凝土框架模型地震反应有限元分析

利用大型有限元软件ANSYS 8.1进行有限元数值模拟,编制APDL参数化语言设计程序,输入El-Centro地震波和天津地震波（N—S）,对8层钢管混凝土柱-H钢梁框架结构进行了地震反应数值分析。将两种地震波作用下结构加速度和位移反应结果与试验结果进行对比,二者符合较好。     

钢管混凝土结构的发展及特点

本文介绍了钢管混凝土结构的发展,并根据国内外钢管混凝土的研究现状,结合钢管混凝土的典型工程应用实例,对钢管混凝土的特点进行了分析。