钢骨高强混凝土叠合柱弯矩-曲率关系的非线性分析

提出了钢骨高强混凝土叠合柱这一新型构件；通过截面弯矩-曲率非线性分析，对其抗震性能进行了探讨；建立了钢骨高强混凝土叠合柱截面弯矩-曲率关系的三折线模型，确定了相应模型参数。

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。

非线性弯矩－曲率关系曲线的计算

推导了钢－混凝土组合梁单元弯矩－曲率关系曲线的计算公式，并根据试验确定的理想化混凝土和钢应力应变曲线，计算了不同等级轴压力下的梁单元弯矩－曲率关系曲线．

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。

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 。

圆CFRP-钢管混凝土受弯构件弯矩-曲率关系分析

以实验研究和圆CFRP-钢管约束混凝土在轴压力作用下的应力-应变关系为基础,应用纤维模型法模拟了16根圆CFRP-钢管混凝土受弯构件的弯矩-曲率关系。计算值与实验值符合良好,且偏于安全,表明纤维模型法用于分析圆CFRP-钢管混凝土受弯构件是可行的。分析了纵向CFRP层数和长径比对圆CFRP-钢管混凝土受弯构件力学性能的影响。总结了典型的圆CFRP-钢管混凝土受弯构件的弯矩-曲率关系曲线的特点。对于含有纵向CFRP的构件,其曲线可以分为三个阶段:弹性阶段、弹塑性阶段和软化阶段;对于不含有纵向CFRP的构件,其曲线可以分为三个阶段:弹性阶段、弹塑性阶段和塑性增强阶段。该方法也可用于圆钢管混凝土受弯构件的弯矩-曲率关系分析。

锈蚀槽钢梁弯矩-曲率关系研究

分析锈蚀槽钢的高度和跨度对其弯矩-曲率关系曲线的影响。研究结果表明:试件的弯矩-曲率关系曲线分为两个阶段:第1阶段为弯矩-曲率关系基本呈线性关系,锈蚀槽钢梁翼缘屈服时的应变为0.001 8左右;第2阶段为屈服强化段,锈蚀槽钢梁翼缘的极限应变取为0.01;在达到极限承载力时,试件发生整体受弯破坏。在试验研究基础上,提出锈蚀槽钢梁基于平均厚度和锈蚀率的弯矩-曲率关系的计算模型。该模型反映锈蚀槽钢弯矩-曲率关系的特点,模型计算值与试验结果吻合较好。

考虑桩身材料非线性的微型抗滑桩计算p-y法

微型桩在土质滑坡中主要通过在滑动面附近发生较大的弯曲变形来产生抗滑作用,对其进行计算时应考虑桩身材料塑性变形带来的抗弯刚度变化。在对微型桩弯曲特性进行研究的基础上,提出了一种计算高效的微型抗滑桩计算p-y法。以钢管混凝土微型桩为例,通过精细化有限元数值模拟研究其非线性弯矩-曲率关系,根据截面应力分布和塑性应变的发展规律将其分为弹性、弹塑性和强化三阶段,并采用三段式方程建模。在横向受荷桩计算p-y法的基础上推导了考虑非线性弯矩-曲率关系的桩变形增量微分方程,采用增量法并在增量步中实时更新抗弯刚度,可快速求解桩在滑坡作用下的全过程响应。采用有限元数值模拟和极限分析法对所提方法进行了验证。参数分析显示:土体极限抗力和桩抗弯强度对桩响应的影响较大,更高的土体极限抗力使微型桩更容易达到破坏状态,且破坏位置更加向滑动面集中,而更高的桩抗弯强度则使桩的破坏相对远离滑动面,调动更大范围的土体抗力,但同时也增加了达到破坏状态所需的土体位移。所提出的p-y法以及相应的分析过程可应用于微型抗滑桩的优化设计。

横向扩展液化土中单桩-土系统的非线性分析

将地震液化场地分为地表的上覆未液化土层、底部的未液化基层以及夹在两者之间的液化土层,基于桩-土相互作用的非线性Winkler模型,考虑桩弯曲的非线性弯矩-曲率本构关系和桩的几何非线性变形,建立了液化土层横向扩展下桩非线性大挠度变形的基本控制方程,并利用打靶法进行了数值求解。同时,给出了桩线弹性小变形情形下的解析解。通过与非线性有限元解和线弹性小变形解析解的比较,验证了文中打靶法的有效性和可靠性。用数值方法分析了液化土层横向扩展对桩力学性能的影响,结果表明:非线性桩-土相互作用和桩材料非线性效应强于桩的几何非线性效应,随着液化土层横向扩展位移的增加,几何非线性效应逐渐增大,此时,应采用完全非线性模型进行桩力学行为的分析。

钢筋混凝土T形截面弯矩-曲率关系的逆解法

根据混凝土和钢筋的本构关系,推导得出了钢筋混凝土T形截面弯矩-曲率相关关系的计算公式,利用软件编写程序得到了相关关系曲线,在公式推导过程中无需进行迭代计算,只需对T形截面进行应变分析,就可得到对应的应变变化区域,随后以上部混凝土应变以及下部钢筋应变作为自变量,得到了各相关参数及其内力表达式,最终在轴力已知的情况下得到了弯矩-曲率曲线。该曲线能够直观地反映随着轴力的改变,弯矩-曲率曲线的变化趋势及其规律,通过由曲线得到的延性系数,可判断构件抗震性能的优劣性。

有粘结预应力混凝土梁的弯矩-曲率关系

研究了有粘结预应力混凝土梁中各参数对其弯矩-曲率关系的影响。通过有限元方法对不同参数的有粘结预应力混凝土梁进行求解,可得到相应的弯矩-曲率关系。结合理论分析,并针对力筋偏心距对弯矩-曲率曲线的影响,得出便于运用的三折线简化模型。

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。

混凝土叠合构件截面弯矩—曲率关系分析

为反映叠合梁工作特性，本文以增量形式编制了考虑混凝土卸载应变历程的截面弯矩，曲率关系程序，由此可反映叠合梁受力性能主要影响参数的一般性规律。同时对压弯构件的加截路径及其对截面弯矩－曲线关系的影响进行了讨论为地震区高轴压比压弯构件的分析提供参考。

UCfber在钢筋混凝土截面弯矩-曲率计算中的应用

本文介绍了钢筋混凝土截面弯矩一曲率专用计算程序UCfber在实际计算中的应用方法，具体详细的给出了在应用UCfber计算弯矩一曲率时参数的取值方法，并对一具体实例计算了弯矩一曲率，在结论中给出了判断材料状态的方法，这为地震弹塑性计算过程中验证关键截面的材料是否达到屈服或破坏提供了的帮助。

活性粉末混凝土梁受弯非线性全过程分析

采用活性粉末混凝土(RPC)材料的单轴拉压应力—应变关系,考虑RPC梁受力特性,以平截面假定及数值积分法为基础,根据内力平衡关系编制RPC梁的截面计算分析程序,计算其弯矩—曲率关系曲线。在此基础上利用共轭梁法,进一步得出RPC梁的荷载—挠度关系曲线,获得任意一级加载后的任意节点的位移,从而达到对RPC梁进行全过程分析的目的。用7组RPC梁的三分点破坏加载试验对数值计算结果进行验证,试验结果表明:RPC梁受力全过程中平截面假定仍然适用,数值计算出的配筋PRC梁的荷载—挠度全曲线、破坏形态以及极限荷载与试验结果吻合良好;无筋RPC梁试验结果均小于理论计算结果,且相差较大,无筋RPC梁的最终破坏模式为单一裂缝的脆性破坏。建议设计RPC梁时,在受拉区配置一定量的抗裂分布钢筋。

FRP筋混凝土梁非线性全过程分析

根据FRP筋混凝土梁的受力性能,以数值积分方法为基础,考虑材料的特性,编制计算程序,给出其弯距与曲率、荷载与变形的关系曲线,并与算例中的试验结果相对比,且二者吻合良好;探讨两曲线在不同受力阶段的特征,并将其分为截面开裂前和截面开裂后两阶段;分析配筋率和混凝土强度对截面弯距-曲率关系曲线的影响.研究表明,在截面开裂前,配筋率对弯距-曲率的影响很小;在截面开裂后,其影响较大,随着配筋率的增加,曲线斜率越大,截面刚度越大,梁的抗弯承载力越大;混凝土强度越高,截面的开裂弯距和极限弯距越大.

钢筋混凝土梁式桥非线性分析研究

探讨了钢筋混凝土结构非线性分析的意义,详细地介绍了钢筋混凝土结构非线性分析的方法,结合工程实例,对普通钢筋混凝土进行了非线性分析,得出了fortran语言编程对于计算梁桥的弯矩—曲率曲线具有适用性和精确性的结论。

基于M-φ关系的工形PC弯曲梁的宏观分析模型

工形预应力混凝土(PC)梁在实际工程结构中的应用非常广泛,T形、倒T形和矩形梁都是工形梁的特殊简化形式,建立简单实用的工形PC梁的分析模型非常有实际意义.从材料非线性本构关系出发,通过截面分析导出工形PC截面的弯矩—曲率(M-)关系,由此确定沿梁长度方向所有单元的抗弯刚度,建立起考虑材料非线性的工形PC弯曲梁的宏观有限元模型.试验梁分析结果与试验数据对比表明,该模型能模拟PC弯曲梁整个加载过程的非线性结构响应.

计及剪切影响的RC梁的非线性分析

为提高钢筋混凝土RC梁的计算效率和精度,提出了一种基于梁截面弯矩-曲率关系的宏观有限元方法,可用于各种跨高比RC梁的材料非线性分析。首先假定了混凝土和钢筋的非线性应力-应变关系,然后引入经过修正的Rodriguez截面模型,根据边界顶点把截面划分成若干梯形单元,利用quasi-Newton法求解由两个变量耦合而成的截面非线性平衡方程,由此建立RC截面的弯矩-曲率关系。在此基础上利用Timoshenko梁弯曲理论建立考虑横向剪切变形影响的RC梁的有限元分析模型。通过对试验梁的分析对比验证了所提出的分析方法的适用性。