用弯矩曲率法分析预应力钢-混凝土组合梁的钢索受力状态

由于体外预应力组合梁在受力过程中预应力钢束的长度发生较大幅度的变化,所以必须考虑预应力钢束在受力过程中应力的变化。作者提出的弯矩曲率法能够较好地模拟预应力组合梁的受力过程,能以较少的计算工作量有效地计算梁在极限状态的应力及变形,准确地计算出预应力钢束的应力变化。与用有限元进行分析计算相比可知:用有限元计算时,在进入塑性阶段以后,每级荷载的计算时间大约为 1 h,并且计算有可能不收敛;而采用弯距曲率法计算大约只需3 min左右(极限荷载的计算大约需要20 min),且没有不收敛的现象发生。

反复循环载荷作用下钢筋混凝土矩形桥墩塑性铰区弯矩曲率关系试验研究

桥墩关键截面的弯矩曲率分析仅仅是对一个固定的截面进行分析,而实际情况下桥墩的破坏是在一个区域内(塑性铰区)发生。另一方面,截面分析也不能考虑钢筋混凝土在反复载荷作用下的损伤累积裂纹扩展等因素的影响,那么截面分析结果与实际反复载荷作用下的构件的弯矩曲率曲线的一致性就决定了分析结果的可信程度。本文通过对桥墩模型弯矩曲率关系的计算和试验分析,得到其一致性并讨论了进行分析时的注意事项。

用弯矩曲率法分析无粘结体外预应力混凝土梁

无粘结预应力混凝土结构采用的弯矩曲率数值计算方法的假定条件“纵向变形协调条件” ,在体外预应力混凝土结构计算中已不再满足 ,本文对这一问题进行探讨 .

基于改进IMK滞回规则的弯矩曲率退化模型研究

提出一种基于改进IMK(Modified Ibarra-Medina-Krawinkler,ModIMK)滞回规则的RC柱弯矩曲率模型,并用于定义OpenSees中Beam With Hinges单元塑性铰区的截面。提出的RC柱截面弯矩曲率骨架曲线为三折线模型,给出了骨架曲线关键点计算方法。对62根RC柱试验值与计算值进行统计分析发现,其对RC柱屈服位移和纵筋屈曲时的位移都能进行准确地预测。采用的ModIMK滞回规则能考虑强度和刚度退化,以此模拟在反复荷载下塑性铰区强度和刚度退化。对RC柱低周往复试验和振动台试验的数值模拟与分析结果表明,所建立的弯矩曲率模型结合塑性铰单元可准确地模拟RC柱在地震下的响应。

钢筋砼梁弯矩曲率非线性分析中的一种新方法

本文对受弯钢筋混凝土梁的弯矩曲率非线性关系提出了一种新的分析方法，改进了原来广泛应用的直线插值法，结果表明所建议的试凑江比直线插值法更有效。

基于弯矩曲率分析的桥墩加固设计

以某高速公路上一个独柱式桥墩为例,验算了在现行规范荷载作用下其极限状态承载能力,通过弯矩曲率分析计算了采用外包混凝土和外包钢板2种方案加固后桥墩的承载能力,并就2种加固方案进行了综合比选,最终推荐采用外包混凝土的加固方案。

高墩连续刚构弯矩曲率分析规律研究

选取某高墩连续刚构桥作为工程实例,对其主墩截面进行详细的弯矩-曲率分析,探讨其中的规律,研究各种因素的影响程度。

W-LCFST柱抗震性能及弯矩-曲率关系研究

目的研究L形宽肢钢管混凝土组合柱(W-LCFST柱)的抗震性能及弯矩-曲率计算方法,为工程应用提供设计依据。方法应用ABAQUS有限元分析软件建立考虑混凝土塑性损伤和延性金属损伤的有限元模型,在验证模型合理准确的基础上,对比分析等肢截面、不等肢截面、轴压比及钢管厚度等参数对抗震性能的影响;基于W-LCFST柱的参数化分析结果和破坏现象,提出柱截面屈服、峰值和极限状态弯矩-曲率的简化计算方法。结果等肢W-LCFST柱截面高宽比从4.0增至5.0时,初始刚度和正向峰值承载力分别提高了16.9%和35.0%;X向截面高宽比从4.0增至5.0时,初始刚度和正向峰值承载力分别提高了15.3%和31.8%;Y向截面高宽比从4.0增至5.0时,初始刚度提高了9.4%,正向峰值承载力提高了18.0%;轴压比从0.2增至0.6时,正向峰值承载力和延性分别降低了13.8%和6.8%;钢板厚度从6 mm增至10 mm后,峰值承载力和延性分别提升了25.7%和4.9%。结论有限元模拟、试验和理论计算的结果吻合度较好,误差在10%以内,验证了弯矩-曲率计算方法的准确性;等肢截面高宽比增加,增大X向肢长和增加钢管厚度使柱的承载力、初始刚度和延性有明显提高。

无粘结预应力装配梁非线性弯矩曲率的研究

在对4个无粘结预应力直接装配节点试件进行试验研究的基础上,采用弯矩-曲率分析方法对4个无粘结预应力直接装配节点试件进行了弹性和弹塑性阶段的分析,建立了装配节点弯矩-曲率模型,并编制了相应的计算程序,用试验结果检验了理论分析值,证明吻合良好,为研究预应力装配结构体系在大震情况下的非线性性能,提供了合理有效的非线性曲率模型。

基于细观结构塑性铰区弯矩曲率和墩顶推力位移关系的数值模型研究

根据桥梁矩形截面内混凝土和钢筋的细观结构,分别建立了HRB335钢筋弹塑性强化本构关系和C25优化的约束混凝土本构关系,利用平截面假设,采用变形曲率加载,以受压区边缘应变作为中间参量,发展了一种非线性迭代算法,获得了矩形截面桥墩弯矩-曲率和横向推力-墩顶位移的关系曲线。并与现有的试验结果进行了比较,结果表明:发展的基于细观结构塑性铰区弯矩-曲率和墩顶推力-位移关系的数值模型预测的结果与试验吻合较好。提出的模型和相适应的非线性迭代算法对于桥梁的延性设计与桥梁结构的安全性评定具有重要的理论意义和工程应用价值。

逐级应变法求解桥墩截面弯矩-曲率关系

基于钢筋混凝土压弯构件可能的截面应变分布,针对截面材料组成复杂、需要分区解决的钢筋混凝土压弯构件,提出了计算轴力不变的桥墩截面弯矩-曲率关系的逐级应变法。以考虑约束混凝土的矩形截面桥墩的弯矩-曲率关系计算为例,推导了相关计算公式,阐述了逐级应变法的计算过程。

竖波钢板组合剪力墙截面性能及曲率分析

现行基于承载力的抗震设计方法缺乏对构件截面性能的准确反映,对于剪力墙等重要抗侧力构件在地震作用下的性能要求缺乏体现。竖波钢板组合剪力墙因内嵌波形钢板的几何形状优势,表现出良好的抗震性能,对其截面性能的分析有待研究。该文基于竖波钢板组合剪力墙的组合机理和破坏现象,提出截面曲率的理论计算方法,给出荷载-位移曲线转化为弯矩曲率曲线的计算过程,通过试验数据验证了理论计算方法的准确性以及数值计算模型的适用性。扩展研究波形钢板几何参数、约束边缘H型钢、分布钢筋规格等构造设置以及混凝土强度、钢材强度等材料性能变化在不同轴压力下对截面曲率和曲率延性的影响规律,相关性分析发现约束边缘H型钢是唯一与特征点曲率及曲率延性保持正相关的参数。该文分别提出竖波钢板组合剪力墙截面屈服、峰值、极限点曲率的简化计算方法并进行验证,证明了公式的准确性与适用性,可为竖波钢板组合剪力墙的弹塑性变形能力计算以及其损伤控制分析提供一定的理论支撑。

基于弯矩曲率法的U型外包钢混凝土组合梁延性及受弯性能分析

为研究U型外包钢混凝土组合梁在静载作用下的延性及受弯性能,对5根缩尺简支组合梁进行两点对称集中加载试验研究。通过对试件在加载作用下的荷载-挠度曲线、荷载-应变曲线、截面应变沿高度分布规律的研究,提出弯矩曲率法在组合梁加载过程中受力模拟的程序算法。基于简化塑性理论公式对组合梁的截面弯矩进行理论计算,两者对比试验结果比较吻合,从而有效验证了弯矩曲率法的合理性,并依据构件计算所得的截面曲率与位移延性系数对U型外包钢混凝土组合梁的延性开展深入分析。

钢管高强混凝土叠合柱弯矩-曲率关系的合成模型

本文采用现有高强混凝土及钢管混凝土本构关系 ,运用合成法编制了计算程序 ,对钢管高强混凝土叠合柱的截面弯矩 -曲率关系进行了全过程分析 ,并讨论了主要参数对上述关系的影响 ;经大量回归分析 ,建立了钢管高强混凝土叠合柱截面弯矩—曲率关系的三折线模型 。

圆钢管混凝土桥墩弯矩-曲率关系分析

依据2个常用的钢管混凝土材料本构模型,采用纤维模型法编制了MATLAB计算程序,以分析钢管混凝土桥墩的截面弯矩-曲率关系。理论计算得到的弯矩-曲率关系曲线与国外学者进行的实验结果吻合较好,表明程序具有良好的适用性。并进一步分析了套箍系数、轴压比对钢管混凝土桥墩弯矩-曲率关系的影响。

圆钢管混凝土截面轴力-弯矩-曲率关系实用计算方法

为便于有限元分析,建立圆钢管混凝土压弯构件截面轴力-弯矩-曲率关系实用计算方法,基于合理的钢管混凝土数值本构模型,利用截面分层法对圆钢管混凝土压弯构件截面轴力-弯矩-曲率关系进行全过程分析,根据轴压比、钢管屈服强度、混凝土强度等级和含钢率等各主要因素对轴力-弯矩-曲率关系的影响,通过大量参数分析,分别建立圆钢管混凝土压弯构件截面轴力-弯矩相关方程实用计算公式和轴力-弯矩-曲率关系实用计算方法.通过与圆钢管混凝土压弯构件截面轴力-弯矩相关承载力和轴力-弯矩-曲率关系曲线试验结果的对比,验证该实用计算公式和实用计算方法的正确性.研究结果为圆钢管混凝土结构非线性有限元分析奠定基础.测试结果显示了方法的有效性.

基于累积损伤的弯矩-曲率强度退化滞回模型

建立了钢筋混凝土构件强度退化的一般数学表达式,提出了以损伤值为变量的强度退化函数概念,指出强度退化模型的本质就是确定强度退化函数.以Kawashima实验室1997年进行的一组试验为基础,通过考察不同加载路径对构件强度退化的影响,在弯矩-曲率层面上建立了强度退化函数的具体表达形式.分析结果表明,所建立的滞回模型能够反映强度退化现象,与实验结果吻合较好.用S.K.Kunnath等人1997年完成的另一组试验进行了验证,进一步说明所建立强度退化滞回模型的适用性.

碳纤维布加固钢筋混凝土柱的弯矩-曲率关系分析

编制了碳纤维布加固钢筋混凝土柱截面的弯矩 -曲率关系分析程序 ,并采用该程序探讨了多种工况下碳纤维布配箍特征值、轴压比、截面尺寸、箍筋配箍特征值、纵筋配筋率和混凝土强度等参数对碳纤维布加固钢筋混凝土柱截面的弯矩 -曲率关系的影响 .在此基础上 ,提出了截面弯矩 -曲率关系三折线模型中各无量纲特征参数的确定方法 .结果表明 ,所提出的的截面弯矩 -曲率关系三折线模型中 。

方钢管混凝土构件弯矩-曲率滞回性能研究

应用钢材和混凝土应力 -应变关系滞回模型 ,采用数值方法计算方钢管混凝土构件的弯矩-曲率滞回关系 ,通过对大量计算结果的分析 ,研究构件在往复荷载作用下的工作机理 ,并给出构件弯矩 -曲率关系的恢复力模型及模型中各参数的简化计算公式 ,可为进一步进行方钢管混凝土结构体系的弹塑性分析提供参考。

高强矩形螺旋钢筋约束高强混凝土剪力墙截面弯矩-曲率计算方法研究

为改善高强混凝土剪力墙的抗震性能,将高强矩形螺旋钢筋(HRSRs)应用于高强混凝土剪力墙的约束边缘构件及墙身。通过对10个HRSR高强混凝土剪力墙抗震性能的研究,并基于对HRSR强约束作用的考虑,提出与HRSR高强混凝土剪力墙开裂状态、屈服状态、峰值状态和极限状态对应的弯矩-曲率计算方法。研究表明,该文建议的压弯构件弯矩-曲率计算公式能较为准确地描述剪力墙各阶段的荷载-变形关系,计算值与试验值吻合较好。与普通箍筋形式的高强混凝土剪力墙相比,采用连续封闭的HRSR,能够显著提高高强混凝土剪力墙截面的承载能力和变形能力。