钢筋混凝土剪力墙宏观有限元模型分析

分析了几种目前采用的钢筋混凝土剪力墙的宏观有限元模型 ,指出它们普遍存在的局限性是认为钢筋混凝土剪力墙首先发生弯曲破坏 ,然后才发生剪切破坏 ,故将剪切刚度的变化与轴向刚度的变化分开考虑 ,分别采用不同的滞回模型加以模拟 .笔者将这一问题加以改进 ,使钢筋混凝土剪力墙剪切刚度的变化随着轴向刚度的变化而变化 ,提出了改进的多竖线模型 .并且以实际算例进行验算 ,通过对比 ,所得的结果比较合理有效 .

三维四向编织复合材料宏观有限元模型冲击损伤仿真及试验验证

三维编织复合材料作为整体编织材料,能够克服层合复合材料层间强度低、易分层的缺陷,相对于金属材料,还具有质量轻、高比刚、高比强度以及良好的抗冲击性能、较高的损伤容限,在汽车、高铁、航海、航空及航天领域中具有广泛应用前景。使用空气炮发射系统开展了钢珠以约210m/s速度冲击三维四向编织复合材料平板的不同位置试验,基于宏观观察和细观观测,分析了三维编织复合材料在受到钢珠高速冲击下的破坏模式和破坏机制。此外,本文建立了三维四向编织复合材料宏观连续介质损伤(CDM)有限元模型,其中模型计算剩余速度和试验测得剩余速度误差在5%以内,试验和数值模拟的破坏形貌也高度一致,验证了所建立的宏观CDM有限元模型的有效性。

大型火电厂主厂房带边框柱剪力墙有限元分析

通过对某大型火电厂主厂房纵向框架-剪力墙模型结构进行的伪静力试验,研究了此类工业厂房中纵向带边框柱剪力墙结构的抗震性能问题,并采用宏观有限元方法将这种剪力墙模型结构简化为一个多垂直杆模型,通过将竖向弹簧杆元放置在Gauss积分点处,不仅可以模拟出剪力墙结构的滞回曲线、骨架曲线以及延性等性能,还明显提高了计算效率。另外,比较计算结果与试验数据可以看出:两者在滞回曲线、延性等方面基本吻合,验证了该方法的准确性与有效性,可为推广使用提供参考。

基于多尺度混合有限元模型的钢框架地震时程分析

为了研究建筑结构在强震作用下的微观破坏机理以及提高建筑结构地震反应分析的精确性和可靠性,将多尺度有限元分析方法引入抗震混合试验中。根据经验将复杂结构在地震作用下表现出来的特性划分为线性,非线性以及强非线性部分,形成由宏观有限元模型模拟线性部位,微观有限元模型模拟非线性部位以及试验单元模拟用有限元单元难以模拟的强非线性部位的多尺度混合有限元模型。本文基于3层4跨Benchmark钢框架模型建立多尺度混合有限元模型进行地震反应分析。通过多尺度混合有限元模型与相应普通有限元模型之间的地震时程对比分析,验证了多尺度模型在抗震混合模拟试验中与普通有限元模型相比具有耗时相对较小同时能够得到较高精度的优越性。

RC框架-剪力墙结构的弹塑性时程分析

目的为简化计算过程,提出钢筋混凝土框架-剪力墙结构的宏观力学模型,考虑剪力墙边柱对扭转的贡献,对框-剪结构进行非线性分析.方法在这一宏观模型中,对钢筋混凝土框架-剪力墙整体结构采用杆系-层模型,混凝土柱和剪力墙采用简化的宏观有限元模型,对钢筋混凝土中的钢筋和混凝土采用不同的恢复力模型进行模拟,结构的反应通过时程分析法获得,并与偏心结构的振动台试验结果进行对比.结果当结构的多数构件的破坏并不十分严重时,整个结构表现出很好的弹性性质,当结构多数构件已经产生一定程度的破坏,且个别构件破坏严重时,整个结构的非线性性质表现明显.计算的钢筋混凝土框剪结构的弹塑性地震反应与试验值符合较好.结论证明了笔者方法是简单而有效的.且结构的偏心将使结构产生扭转,这将使结构的角柱的负担加重,因此,在结构的非线性分析中应充分考虑偏心结构在地震动作用下的扭转效应.

变分多尺度方法在一维力学模型中的应用

将变分多尺度方法应用于一维缆索模型,导出受力缆索的宏观有限元模型并求得细观位移解析解,总结出变分多尺度方法应用于具体模型的关键点和缺陷.假定刚度为常值,数值模拟一定边界和受力下的缆索,得到宏观和细观位移.将细观与宏观位移叠加,相比于精确位移得出:细观位移可视为常规有限元模型的后验误差.变分多尺度方法在一维力学模型中的成功应用,推进了其实用性,为其在更多力学及工程问题中的运用和发展提供了参考.

二维机织复合材料弹性力学性能预测研究进展

以有限元细观方法为基础,叙述了有限元发展历程中的多种细观力学分析模型。在分析比较各个模型的基础上指出了未来可能的两个发展方向。

金属材料热锻过程组织演化建模方法的新进展

简要阐述了金属材料热锻过程中组织演变的建模与模拟方法;着重介绍了宏观有限元-介观多层级元胞自动机集成模拟方法,该方法以位错密度为线索,根据"应变/应变速率/温度-位错密度-再结晶-流动应力"之间的宏微观相互影响规律,能够追踪在非均匀/非等温变形条件下,再结晶晶粒的形貌、尺寸和体积分数;同时,介绍了晶体塑性-多层级元胞耦合模拟方法,该方法以实际晶粒的取向为初始组织输入,采用晶体塑性描述晶粒内部变形的应变梯度,并将位错密度和晶粒取向映射到多层级元胞模型中,可以定量描述织构中大晶粒的形成;最后,较为简要地介绍了不锈钢核电大锻件的组织演变数值模拟-物理模拟方法,并归纳了几种方法的优缺点,展望了未来发展趋势。