基于虚内键模型的岩石单轴压缩全过程曲线模拟

利用虚内键模型理论(virtual internal bond model,简称VIB),由岩石单轴压缩损伤本构方程和虚内键联接法则方程的相似性,提出了岩石单轴压缩破坏的虚内键密度演化函数D(θ),通过含虚内键密度演化方程的弹性张量Cijmn,实现了岩石单轴压缩应力-应变全过程曲线的数值模拟。数值模拟结果表明,通过参数的合理选取,虚内键模型理论可以模拟不同岩样的全过程曲线。

岩石介质非均质性对破裂过程的影响研究

在虚内键模型的基础上,研究岩石介质非均匀性对宏观力学行为的影响。虚内键模型(VIB)认为,固体材料在微观上是由离散的质量微粒组成的,微粒之间由一虚内键连接,虚内键根据一种特定的连接法则,使得该模型在模拟固体材料破坏时不需要断裂准则,并根据微粒之间的相互作用推导出了材料的宏观本构方程。引入细观基元的两种状态——实体基元和空气基元,用来描述细观基元在荷载作用下细观损伤由量变到质变的渐进过程。通过对均质度系数m=1.1,1.5,2.0,3.0,5.0的不同岩样破裂过程的模拟发现,均质度系数对岩样应力–应变曲线和宏观破坏模式有显著的影响:随均质度系数提高,应力–应变曲线峰前线性增强,峰值强度增大,峰后更为陡峭,破坏模式呈脆性模式。

不同围压下岩石破坏全过程数值模拟

虚内键模型认为固体材料在细观上是由离散的质量微粒组成,质量微粒之间由虚内键连接,通过虚内键之间特定的连接法则和相互作用推导出了材料的宏观本构方程并将破坏准则嵌入到了本构方程中.采用Monte-Carlo方法来描述岩石材料的非均质性,并假定微元强度服从Weibull分布,通过虚内键的密度或刚度演化,再现了不同围压下岩石破坏全过程.根据数值模拟结果,利用最小二乘法的线性拟合,得出了岩石强度随围压变化的表达式.

基于虚内键模型的非均质岩石破坏数值模拟

将非均质性引入虚内键模型中,采用Monte-Carlo方法对岩石的非均质性进行赋值,并对岩石试样的动态破坏过程进行数值模拟.结果表明,对于红砂岩而言,当非均质性系数m=5时,虚内键模型的模拟结果与试验结果具有较好的一致性.

混凝土单轴压缩损伤的模型试验研究

开展含微裂纹缺陷材料(混凝土)破坏行为的研究,是当今力学界研究的重要课题之一。通过试验分析微裂纹扩展与损伤演变的关系,可得到损伤的扩展及弹性模量的降低并不仅仅取决于最初的微裂纹密度大小等结论,从而为理论研究提供了必要的试验依据。

新型轻钢结构多层住宅施工技术研究

多层轻钢结构住宅是一种全新的住宅结构形式,目前国内还没有成熟的相关技术资料。针对"无比"钢结构的这种特殊性,从材料及技术准备、住宅体系的制作安装等方面介绍了该种结构多层住宅的施工技术,为类似工程的研究提供参考。

轻钢龙骨结构体系受力性能的比较分析

介绍了轻钢龙骨体系的主要特点,通过对某工程分别采用轻钢龙骨结构和混凝土结构等其他结构方案的对比分析,表明了该结构体系在我国大多数地区建造是切实可行的,符合现行相关规范的要求.

新型轻钢龙骨结构体系的应用

介绍了一种新型轻钢结构住宅轻钢龙骨结构体系在建筑、结构和制作与安装上的特点,阐述了其结构设计要点,供工程设计参考.

无比钢结构体系多层住宅整体变形分析

无比钢结构是一种新型的轻钢龙骨体系,通过采用ABAQUS软件包分析了结构在风载和地震荷载作用下的水平位移,且与规范要求的最大值进行了比较。结果表明,按所提出的针对无比钢结构的有限元建模和分析方法,在风荷载和地震作用下计算得到的多层无比钢结构的层间和顶点水平位移均可满足规范要求。

矩形钢管混凝土桁架节点的性能与设计方法研究

目前,矩形钢管混凝土结构桁架节点的研究取得了一定的成绩。但是也存在一些不足之处,并且节点的理论研究尚不完善。对一些常用的节点进行了分析,并提出了相应的建议。

加腋梁对RC框架结构的抗连续倒塌模拟分析

为研究加腋梁对RC框架结构的抗连续倒塌能力,文章使用有限元软件ABAQUS进行建模,设计了九个不同尺寸加腋的三层四跨RC框架。采用拆除构件法,在拆除底层中柱和边柱的情况下进行非线性静力分析。结果表明加腋梁框架在拆除底层中柱时均未发生倒塌,且加腋梁框架KJ-L1的抗倒塌能力最好;拆除底层边柱时,未加腋框架及加腋框架均倒塌,但加腋梁框架倒塌时,框架整体的水平位移很小;加腋梁有利于节点区塑性铰的转移,使得框架在梁机制阶段的承载能力明显提升;加腋长直角边C1对中柱柱端竖向位移起着决定性影响———C1越大中柱柱端竖向位移越小。

基于SAP2000的框剪结构抗连续倒塌研究

利用SAP2000有限元软件,对一栋按照现行《混凝土结构设计规范》设计的24层钢筋混凝土(RC)框剪结构进行抗连续倒塌性能分析,采用非线性动力拆除构件法检验了高层RC框剪结构的抗连续倒塌能力。分析结果表明,在结构角柱附近布置剪力墙,可以有效提高结构的抗连续倒塌能力。同一楼层柱失效结构的连续倒塌概率长边中柱>中心柱>角柱>短边中柱。拆除结构角部L型剪力墙的Y向墙肢后,X向的墙肢可继续完成内力重分布与剩余结构有很好的空间拉结作用,并与Y向失效后剩余墙体相互约束,有效防止结构倒塌。而框剪结构与普通框架结构类似,不同楼层拆除任意相同位置构件,其连续倒塌概率随楼层的升高而增大。

RC框架结构抗连续倒塌影响因素研究

为研究中柱失效工况下楼层数、跨数和跨距等因素对RC框架结构抗连续倒塌能力的影响。基于ABAQUS显式模块,建立二层四跨、三层四跨、四层四跨、三层六跨、三层两跨、跨距增加的三层四跨、跨距缩小的三层四跨平面子结构模型。采用拆除构件法,在七个平面子结构模型拆除中柱后进行非线性静力Pushdown分析。结果表明:模型从二层依次增至四层,结构的峰值荷载不断提高;随着跨数的增加,结构的峰值荷载变化较小;模型跨距从4000 mm逐级增至6000 mm,结构峰值荷载逐级大幅下降。可见:楼层数与结构连续倒塌抗力呈显著正相关;跨距与结构连续倒塌抗力呈显著负相关;而跨数因素对结构抗倒塌能力影响较小。

基于虚内键模型的三维均质岩石本构关系模拟

基于虚内键模型,推导出三维条件下虚内键演化函数的四阶弹性张量,对虚内键密度演化函数中的两个参数进行研究,建立单轴压缩下岩石数值模型,得出两参数对岩石应力-应变全过程曲线影响的一般性规律,实现对均质大理岩试样应力-应变全过程曲线的数值模拟。数值结果表明,基于虚内键模型的均质岩石应力-应变全过程曲线与力学试验结果较为吻合。从而证明了用虚内键模型探讨岩石材料本构关系的适用性与可行性,为研究岩石本构关系提供了一个新思路。

基于两种分析方法的五层RC框架抗连续倒塌分析

基于线性静力和非线性动力两种方法使用SAP2000对5层框架进行连续倒塌仿真分析,分析其抗倒塌能力,并比较两种方法下的拆除构件的位移值与弯矩值。结果表明,使用线性静力分析方法时,DCR≤2,满足抗连续倒塌要求。使用非线性动力分析方法时,拆除角柱的最大位移值为0.0156 m,拆除长边中柱的最大位移值为0.0195 m,都没有达到构件破坏的最大位移值,满足要求,根据对比两种分析方法的具体数值发现,线性静力分析方法较保守,计算速度快,非线性动力分析方法准确地反映了结构的动力响应。

国际工程承包中的组织风险分析

指出参与国际工程竞争机会的增加导致风险的增加,组织风险是其中之一,对国际工程承包中的组织风险进行了分析,以明确组织风险的存在形式及其与其他风险的关系,从而为控制风险,提高经济效益提供一定的保障。

基于非线性动力分析的大跨度框剪结构的抗连续倒塌分析

为研究大跨度框剪结构在局部构件失效后的连续倒塌机制,文章基于有限元软件ABAQUS纤维梁单元和分层壳单元,对一栋5层大跨度框剪结构在拆除关键柱和剪力墙的情况下进行非线性动力分析,得到了结构失效部位的位移时程曲线和失效规律。分析结果表明:与剪力墙相连的关键柱失效明显对结构的影响要小;剪力墙提高了大跨度结构的抗连续倒塌能力,而柱截面的大小也能够影响结构的抗倒塌能力。研究结果为深入研究大跨度框剪结构的抗连续倒塌设计方法提供了依据。

砂岩单轴压缩本构数值模拟影响因素研究

基于虚内键模型,提出虚内键密度演化函数,将虚内键思想引入到砂岩单轴压缩本构研究中;并选用Weibull分布赋予岩石内部细观单元非均质性,研究了模型特征参数c_(1)、c_(2)、模型单元数量以及非均质系数m对模拟结果的影响。研究表明:c_(1)、c_(2)不会改变岩石模型的弹性模量,c_(1)越小应力-应变曲线越“高大”,c_(2)越大应力峰值越大,且峰后曲线更加陡峭;单元数量越多,模型破坏特征与试验值越接近;非均质系数m越大,模型弹性模量越大,且应力峰值越大。通过对影响因素的合理控制,虚内键模型可以很好地模拟砂岩单轴压缩应力-应变过程。

X型拉结筋对RC框架抗连续倒塌性能影响的非线性动力分析

为了提高一般RC框架结构在局部构件失效下的抗连续倒塌性能,将X型拉结筋应用到抗连续倒塌的设计中。利用ABAQUS分别建立5层RC框架结构和增设X型拉结筋的RC框架结构,对两种结构在局部结构失效后进行非线性动力分析和对比。结果表明:在一般RC框架结构中应用了X型拉结筋后,结构的刚度增大,失效柱的竖向位移显著减小,尤其是角柱和长边中柱效果更好;构件失效后,X型拉结筋中的受拉筋产生的拉力,能够分担部分梁抗力,能提供结构更多的安全储备。