预应力混凝土连续箱梁开裂后的刚度退化模型

为了研究预应力混凝土连续箱梁开裂后的刚度退化规律,基于CB壳单元,采用层状模型模拟预应力混凝土结构;考虑加载和卸载效应及材料和几何双重非线性效应,有效地模拟了三跨连续斜交箱梁的开裂、屈服和失效全过程。基于非线性有限元分析,提出了一种预应力混凝土箱梁开裂后的刚度退化模型,由该模型计算了预应力混凝土箱梁开裂后的刚度折减量。结果表明:CB壳单元模型对于预应力混凝土箱梁的非线性分析有良好的适应性,对箱梁开裂后的使用性能评估有实际应用价值。

一种新型刚度退化模型及复合材料结构渐进损伤分析的通用方法实现

针对复合材料结构的强度设计与分析方法问题,基于Tsai-Wu强度准则,该文提出了一种新型刚度退化模型,建立了一套层合/实体型复合材料结构渐进损伤分析的通用方法,并开发ABAQUS用户材料子程序用于层合型和实体型复合材料典型结构的渐进损伤数值仿真与试验验证,结果表明:该文提出的模型和算法,在保证层合型复合材料结构损伤分析能力和精度不低于已有方法基础上,对C/C实体型复合材料结构极限承载能力的数值模拟相对误差精度也达到20%量值水平。

框架-核心筒混合结构基于刚度退化的反应谱设计方法研究

根据型钢混凝土框架试验数据确定型钢混凝土框架的刚度退化模型,结合钢筋混凝土剪力墙和钢筋混凝土框架的刚度变化规律,提出框架-核心筒等双重结构体系可用基于刚度退化反应谱理论进行三阶段抗震设计。在介绍该方法实现步骤等的基础上,通过算例验证该方法的适用性。最后得到框架-核心筒在地震作用下剪力重分布的一些规律,并对框架柱的可能破坏状态进行讨论。

纤维增强树脂基复合材料的疲劳剩余刚度研究进展

回顾了过去二十年来公开发表的复合材料刚度退化的主要模型，对这些模型做了分类和讨论．按照模型的理论基础及研究方法将它们分为了理论模型、半经验模型和经验模型二类．理论模型是指那些完全依赖于力学分析而得到的模型，这类模型建立了材料的微观损伤机理与宏观刚度退化之间的关系．经验模型通常不需要过多的力学分析，仅对大量实验数据进行经验性拟合，一般具有简单易用的形式．半经验模型是理论与经验模型的结合──在力学分析基础上的经验处理．

型钢-混凝土组合结构地震恢复力模型研究

为了研究型钢-混凝土组合结构的抗震性能,对地震恢复力模型进行了研究。通过比较国内外学者已提出的恢复力模型,分析了其优势与不足,得出刚度退化三折线恢复力模型适用于型钢-混凝土组合结构的恢复力模型研究中。在该恢复力模型的基础上,考虑到正反向弹性刚度不一致,提出了改进恢复力模型,并给出了模型建立的内容、数据处理与拟合方法以及拟合时加载与卸载规则。通过分析研究已有刚度退化三折线恢复力模型的研究结果,并对比各试验模型,提出引入修正系数,建立一个适用所有型钢-混凝土组合结构的参考恢复力模型,为型钢-混凝土组合结构的地震恢复力模型研究提供参考依据。

玄武岩-芳纶和玄武岩-碳混杂纤维增强复合材料片材的疲劳性能(英文)

为了研究玄武岩-芳纶和玄武岩-碳混杂纤维增强复合材料(FRP)片材的疲劳破坏形态和疲劳寿命规律,进行了2种混杂比(1∶1和2∶1)的片材试件在0.6～0.95应力水平下的疲劳试验.试验结果表明,对于混杂比为1∶1的试件即B1A1和B1C1,碳纤维或芳纶纤维先发生断裂;对于混杂比为2∶1的试件即B2A1和B2C1,玄武岩纤维先发生断裂.混杂片材的疲劳寿命随碳纤维或芳纶纤维含量的提高而提高,碳纤维含量的提高对其疲劳性能的影响更显著.B2A1的疲劳性能相对较差,B1C1和B2C1的疲劳性能相对较好.最后,提出一种新的双变量双拐点疲劳刚度退化模型,同时适用于多种纤维混杂片材和单种纤维片材.

蜂窝夹层复合材料结构侧压强度研究

为了探讨蜂窝夹层复合材料结构的侧压强度,先基于ABAQUS有限元软件,利用刚度退化模型对材料系数进行退化,结合USDFLD子程序,对蜂窝夹层复合材料试验件进行有限元模拟,最终得到试验件的模拟强度值,然后开展夹层结构试验件侧压试验。对比试验结果与模拟结果表明,试验值与模拟值较为吻合,可为蜂窝夹层复合材料结构的侧压强度预测提供参考。

大跨度连续刚构桥的弹塑性动力时程分析

采用刚度退化三线性模型对某大跨度连续刚构桥实体工程进行了弹塑性动力时程分析,确定了桥墩塑性铰对结构抗震性能的影响,算例分析结果可为同类桥梁工程的抗震设计提供指导。

疲劳荷载作用下钢-混组合梁界面滑移对其性能影响研究

为分析界面滑移对钢-混组合梁疲劳性能的影响,在考虑界面滑移影响的栓钉疲劳刚度退化模型基础上,提出考虑界面滑移损伤的钢-混组合梁疲劳性能分析方法,以某工字钢-混组合连续梁为背景开展缩尺模型试验,建立考虑界面滑移损伤的钢-混组合梁疲劳性能分析模型梁,对比分析疲劳加载过程中试验梁与模型梁的疲劳性能,并进行界面滑移系数影响因素的参数分析。结果表明:疲劳荷载作用下,钢-混组合梁中钢梁下翼缘发生开裂,并最终导致组合梁失效,加载过程中钢-混组合梁跨中挠度及界面残余滑移均呈现明显的三阶段特征;模型梁跨中挠度及界面残余滑移随加载次数的变化趋势分析结果与试验梁吻合良好,验证了考虑界面滑移损伤的钢-混组合梁疲劳性能分析方法的可行性;疲劳荷载作用下钢-混组合梁界面滑移将引起钢梁中应力增加,从而降低组合梁疲劳寿命,建议在疲劳寿命预测中引入界面滑移疲劳折减系数,建议其取值为1.2。

碳/碳复合材料疲劳损伤失效试验研究

对单向碳/碳复合材料纵向拉-拉疲劳特性及面内剪切拉-拉疲劳特性进行了试验研究;对三维四向编织碳/碳复合材料的纵向拉-拉疲劳特性及纤维束-基体界面剩余强度进行了试验研究。使用最小二乘法拟合得到了单向碳/碳复合材料纵向及面内剪切拉-拉疲劳加载下的剩余刚度退化模型及剩余强度退化模型,建立了纤维束-基体界面剩余强度模型。结果显示:单向碳/碳复合材料在87.5%应力水平的疲劳载荷下刚度退化最大只有8.8%左右,在70.0%应力水平的疲劳载荷下,面内剪切刚度退化最大可达30%左右;三维四向编织碳/碳复合材料疲劳加载后强度及刚度均得到了提高;随着疲劳循环加载数的增加,三维四向编织碳/碳复合材料中纤维束-基体界面强度逐渐减弱。