采用纤维模型梁柱单元对粘钢加固混凝土梁的模拟分析

采用计算机模拟分析加固构件在不同荷载阶段的受力性能,不仅能够减少投入,而且可以得出具有普遍意义的结论。利用纤维模型梁柱单元对粘钢加固混凝土梁的受力过程进行了模拟分析,结果表明,采用该模型可以较好地模拟粘钢加固构件的受荷过程,为结构构件加固性能的研究提供了一种有力的分析工具。

基于有限单元柔度法和刚度法的非线性梁柱单元比较研究

分别基于有限单元柔度法和有限单元刚度法理论,采用纤维模型梁柱单元编制了钢筋混凝土杆系结构非弹性分析程序。基于柔度法的梁柱单元模型的特点在于以单元截面力插值函数作为出发点,在不考虑几何非线性的前提下,总能保证单元内部截面力场分布满足平衡条件。通过构造的数值算例及钢筋混凝土双向弯曲柱反复加载试验结果与两种方法模拟分析结果的对比,对柔度法与刚度法的分析效果进行了比较研究,并对纤维模型梁柱单元解决空间杆系结构非弹性分析的有效性进行了验证。结果表明:对于结构处于强非线性阶段,尤其是对于处理下降段(软化)问题,基于柔度法的梁柱单元无论从计算效率还是计算效果上都明显优于基于刚度法的梁柱单元;纤维模型梁柱单元是目前处理空间杆系双向弯曲与变轴力耦合问题最为实用有效的单元分析模型。

钢筋砼异形柱在不同加载方向的受力性能分析

采用基于有限单元柔度法的纤维模型梁柱单元对不同轴压比的钢筋混凝土异形柱在不同加载方向下的受力性能进行模拟分析,并分别从承载力、刚度及延性3个方面进行比较,从而为异形柱的受力性能分析及抗震设计提供参考依据.结果表明,L形和T形柱在不同方向上的承载力、刚度及延性相差较大,而十形柱在不同方向上的承载力、刚度及延性则比较接近.

不同轴压比的钢筋混凝土异形柱受力性能模拟分析

采用基于有限单元柔度法的纤维模型梁柱单元对不同轴压比的钢筋混凝土异形柱在相同加载方向下的受力性能进行模拟分析,并分别从承载力、刚度及延性三个方面进行比较,从而为异形柱的受力性能分析及抗震设计提供参考依据。结果表明,随着轴压比的增大,异形柱的承载力、刚度会增大,延性会降低。

强度偏心对偏心结构非弹性反应的影响分析

偏心结构在强震作用下进入非弹性反应阶段后,楼层强度分布状态将会对结构扭转耦联反应产生明 显的影响作用。着重对比了不同周期的单层偏心结构受强度偏心的影响程度,以此提出了通过改变楼层强度 偏心距来降低结构非弹性扭转效应的方法,并采用基于有限元柔度法的纤维模型梁柱单元模拟分析了钢筋混 凝土偏心框架的非弹性地震反应,对该控制方法的有效性进行了验证。

RC桥墩弯剪破坏判别准则与抗震分析的改进模型

为进一步发展考虑非线性剪切效应的钢筋混凝土(RC)桥墩弯剪数值分析模型,分别基于修正的压力场理论(MCFT)和纤维梁柱单元模型计算了76个RC桥墩至极限荷载阶段时的剪切和弯曲变形,并根据两者之间的比值关系提出了桥墩弯曲-弯剪-剪切破坏模式的判别准则。根据桥墩破坏模式的不同,建立了桥墩弯剪数值分析的改进模型,以合理考虑桥墩弯曲与剪切变形间的耦合关系,并将模拟得到的桥墩滞回曲线与试验结果进行了对比。结果表明:桥墩剪切与弯曲变形的比值0.2和1.5可分别作为弯曲-弯剪-剪切破坏模式的判别标准,改进模型模拟得到的剪切及弯剪破坏RC桥墩滞回曲线与试验结果吻合良好。

基于有限单元柔度法的钢筋混凝土空间框架非弹性地震反应分析

本文基于有限单元柔度法纤维模型梁柱单元理论,编制了钢筋混凝土空间杆系结构非弹性动力分析程序。通过对一个退台六层钢筋混凝土空间框架振动台试验结果与数值模拟分析结果的对比,对基于非线性有限单元理论和纤维模型的空间杆系分析模型进行钢筋混凝土空间框架非弹性地震反应分析的有效性进行了验证和评价。对地震振动台试验的模拟分析表明,纤维模型梁柱单元对中等以下损伤的结构地震反应具有很好的模拟能力,对于结构处于严重损伤的阶段,模拟所得的结构位移和损伤程度将会小于结构的实际位移和损伤程度,这可能是由于目前纤维模型梁柱单元尚不能考虑钢筋的粘结滑移以及将现浇楼板简单处理为刚性并未考虑楼板刚度实际会出现明显降低的现象所致。