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采用纤维梁单元分析钢-混凝土组合结构地震反应的原理 被引量:37
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作者 聂建国 陶慕轩 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期1-10,共10页
通过大型通用有限元程序MSC.MARC(2005r2)二次开发将纤维截面模型和基于位移的无滑移分布塑性铰梁单元相结合,得到了一种用于钢-混凝土组合结构地震反应分析的纤维梁单元。该单元在兼顾模型的准确性、通用性以及高效性的同时,具有较优... 通过大型通用有限元程序MSC.MARC(2005r2)二次开发将纤维截面模型和基于位移的无滑移分布塑性铰梁单元相结合,得到了一种用于钢-混凝土组合结构地震反应分析的纤维梁单元。该单元在兼顾模型的准确性、通用性以及高效性的同时,具有较优的求解效率、数值稳定性以及前后处理速度。根据工程中常用组合截面的特点提出了组合截面的定义方式及其纤维离散过程,并给出了截面本构关系的求解流程。分析了混凝土、钢材以及钢筋三种材料的单轴本构关系,混凝土材料模型能反映普通、高强以及约束混凝土的不同力学特性,并在已有的考虑单次加卸载强度退化模型的基础上发展了能够考虑多次加卸载强度退化行为的混凝土滞回准则,从而使模型更符合地震作用下组合构件中混凝土材料的实际复杂非线性行为,钢材和钢筋模型能较合理地考虑往复荷载作用下的包兴格效应。 展开更多
关键词 组合结构 地震反应分析 纤维截面模型 分布塑性铰梁单元 单轴本构关系 强度退化
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不同轴压比下叠合板式剪力墙结构抗震性能分析 被引量:21
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作者 杨联萍 余少乐 +1 位作者 张其林 崔家春 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2016年第9期227-239,共13页
叠合板式剪力墙结构是一种新型的装配式结构,它吸收了现浇混凝土结构与预制混凝土结构的优点,已经在国内中低层建筑中推广应用。目前的研究只是针对低轴压比下的抗震性能,将其推广应用于高层建筑中必然要开展高轴压比下抗震性能的研究... 叠合板式剪力墙结构是一种新型的装配式结构,它吸收了现浇混凝土结构与预制混凝土结构的优点,已经在国内中低层建筑中推广应用。目前的研究只是针对低轴压比下的抗震性能,将其推广应用于高层建筑中必然要开展高轴压比下抗震性能的研究。首先从理论上推导了在高轴压比下叠合板式剪力墙的极限承载力,结果表明叠合板式剪力墙由于预制层中混凝土强度等级高于现浇层的混凝土,在高轴压比下叠合剪力墙的极限承载力达到甚至超过了现浇整体剪力墙。基于OpenSEES采用两种不同模型对叠合板式剪力墙在不同轴压比下的受力性能进行模拟。第一种是多垂直杆单元模型,第二种是模型是纤维截面模型。模拟结果验证了理论推导的正确性,边缘构件预制的叠合剪力墙的极限承载力在高轴压比下要高于边缘构件现浇的叠合剪力墙,而且边缘构件预制的叠合剪力墙施工更加方便。因此预制边缘构件的叠合剪力墙推广价值更大。 展开更多
关键词 建筑工业化 叠合板式剪力墙 多垂直杆单元模型 纤维截面模型 轴压比
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聚丙烯纤维改性聚合物透水混凝土路面路用性能试验 被引量:11
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作者 罗维刚 钞鑫 +1 位作者 卢国文 肖永站 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2018年第6期118-126,共9页
为缓解聚合物透水混凝土路面硬化后脆性发展对路面的破坏,在已有经验和结论基础上研究聚丙烯纤维改性聚合物透水混凝土路面的路用性能。以无溶剂聚氨酯为胶黏剂,复掺聚丙烯纤维透水混凝土为道路面层,制作路段模型进行抗氯离子渗透、承... 为缓解聚合物透水混凝土路面硬化后脆性发展对路面的破坏,在已有经验和结论基础上研究聚丙烯纤维改性聚合物透水混凝土路面的路用性能。以无溶剂聚氨酯为胶黏剂,复掺聚丙烯纤维透水混凝土为道路面层,制作路段模型进行抗氯离子渗透、承载力、抗冲击和路面径流削减等一系列试验研究,并与普通透水混凝土对比分析。结果表明:普通透水混凝土与聚合物透水混凝土渗透系数分别为初始渗透系数的81%与92%,普通透水混凝土较聚合物透水混凝土易堵,主要由于聚合物乳液改善了新拌透水混凝土的工作性能,提高了混凝土的致密性;胶乳中含有大量活性物质,在混凝土水化、硬化过程中增加了胶乳与集料及水化产物的黏附性;聚丙烯纤维改性聚合物透水混凝土面层承载力较聚合物透水混凝土面层承载力提高了52%;随着聚丙烯纤维掺量的增加,抗冲击性能增强,在复掺聚丙烯纤维掺量(质量分数)为1.5%时,抗冲击性能提高245.9%;聚丙烯纤维改性聚合物透水混凝土路面雨量径流系数为0.11~0.29,较普通透水混凝土路面有更好的径流削减效果。 展开更多
关键词 聚丙烯纤维 聚合物 透水混凝土 路段模型 路面性能
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RC框架-内填带竖缝剪力墙结构的滞回性能及计算模型研究 被引量:3
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作者 肖魁 张其林 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第6期1108-1118,共11页
为研究钢筋混凝土框架-内填带竖缝剪力墙(RCFW)结构的抗震性能,对两个单跨两层、缩尺比为1∶2的RCFW试件进行了拟静力试验研究。结合RCFW结构在往复荷载作用下的响应特性,提出了适用于RCFW结构弹塑性分析的带刚臂纤维截面计算模型,并基... 为研究钢筋混凝土框架-内填带竖缝剪力墙(RCFW)结构的抗震性能,对两个单跨两层、缩尺比为1∶2的RCFW试件进行了拟静力试验研究。结合RCFW结构在往复荷载作用下的响应特性,提出了适用于RCFW结构弹塑性分析的带刚臂纤维截面计算模型,并基于有限元程序ABAQUS提供的用户子程序接口UMAT,开发了混凝土、钢筋两种材料的单轴滞回本构模型,从材料本构层次直接反映构件层次的恢复力特性。通过与RCFW结构低周反复荷载试验结果的对比,验证了计算模型的准确性,模拟曲线较好地反映了RCFW结构在反复加载过程中荷载-位移曲线的承载力和刚度退化及捏拢现象;此外,该计算模型还具有高效的求解效率和数值稳定性,适用于RCFW结构的弹塑性分析和整体抗震性能评估。 展开更多
关键词 竖缝剪力墙 滞回 纤维截面模型 本构模型 UMAT
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2种纤维弹塑性梁单元特性 被引量:2
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作者 聂利英 郭青伟 李硕娇 《河海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2010年第4期442-446,共5页
首先对2种基于纤维截面的弹塑性梁单元,即沿单元长度积分的纤维弹塑性梁单元和基于子单元法建立的带长度的纤维塑性铰弹塑性梁单元的本构特征进行了分析,然后以地震作用下一桥梁工程为例,从静力和动力2个方面对比了这2种单元的主要非线... 首先对2种基于纤维截面的弹塑性梁单元,即沿单元长度积分的纤维弹塑性梁单元和基于子单元法建立的带长度的纤维塑性铰弹塑性梁单元的本构特征进行了分析,然后以地震作用下一桥梁工程为例,从静力和动力2个方面对比了这2种单元的主要非线性特性.结果表明:前者可以模拟受力过程中沿单元长度方向截面刚度的连续变化,后者则可以体现双线性特征;带长度的纤维塑性铰弹塑性梁单元是对纤维弹塑性梁单元的一种较好的近似,但在动力分析中,如果有未屈服构件的显著影响,则会出现相对略大的差异. 展开更多
关键词 纤维截面模型 弹塑性梁单元 本构特征
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RC偏压构件分段光滑的承载力相关方程
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作者 陈致 杨绿峰 郑健 《桂林理工大学学报》 CAS 北大核心 2023年第4期624-630,共7页
为了正确评估钢筋混凝土(RC)偏压构件在压力和弯矩共同作用下的承载能力,建立了分段光滑的压弯承载力相关方程的显性表达式。首先考虑相关方程一阶导数在界限点连续的条件,利用二次分段光滑函数建立了适用于大、小偏心受压状态的承载力... 为了正确评估钢筋混凝土(RC)偏压构件在压力和弯矩共同作用下的承载能力,建立了分段光滑的压弯承载力相关方程的显性表达式。首先考虑相关方程一阶导数在界限点连续的条件,利用二次分段光滑函数建立了适用于大、小偏心受压状态的承载力相关方程;其次,通过重新定义轴压承载力调整系数,使承载力相关方程能够合理反映大、小偏压构件的破坏机理,且能够平稳回归到轴压点和纯弯点,从而正确表达RC构件在轴压、偏压和纯弯3种受力状态下的承载力,克服了基于现行规范承载力计算公式推导建立的相关方程以及现有文献中相关方程的缺陷;最后利用纤维模型法与119组偏心受压构件的承载力试验数据验证了所建立的承载力相关方程在不同截面参数和偏心率下具有较高的计算精度和广泛的适用性。 展开更多
关键词 钢筋混凝土 承载力相关方程 偏压 调整系数 纤维模型
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共旋坐标系下考虑剪切变形的薄壁钢构件纤维梁单元
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作者 白伦华 刘耀鹏 +2 位作者 王涛 丁乐扬 刘佳亮 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期181-192,205,共13页
为实现复杂薄壁截面钢结构的静力弹塑性高效计算分析,提出一种共旋坐标系下考虑剪切变形的薄壁钢构件纤维梁单元。以中长薄壁构件为研究对象,梁单元的刚度矩阵基于欧拉梁理论推导而得。在该单元中,采用一维薄壁单元模拟薄壁截面,可以提... 为实现复杂薄壁截面钢结构的静力弹塑性高效计算分析,提出一种共旋坐标系下考虑剪切变形的薄壁钢构件纤维梁单元。以中长薄壁构件为研究对象,梁单元的刚度矩阵基于欧拉梁理论推导而得。在该单元中,采用一维薄壁单元模拟薄壁截面,可以提供截面纤维信息,考虑材料非线性的影响,并可计算剪切系数,考虑剪切变形的影响。在求解过程中,使用共旋坐标系法扣除单元节点增量位移的刚体位移部分,以加快收敛速度。同时,还提出了材料非线性的数值调整策略,以提高单轴本构模型应用于考虑剪切变形梁单元中的适用性,并开发了专用的计算程序。对弯梁、坦拱、悬臂梁与柱的算例分析验证了所开发程序应对薄壁构件几何非线性、材料非线性计算的准确性;对带肋薄壁钢构件框架的计算分析则表明,该程序可有效预测复杂薄壁截面结构考虑剪切变形后的非线性响应。 展开更多
关键词 薄壁钢构件 欧拉梁理论 共旋坐标系 纤维梁模型 薄壁截面模型 剪切变形 材料非线性
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钢纤维对海上风电灌浆料及灌浆连接段模型性能的影响研究
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作者 杨医博 丁成 +5 位作者 戚玉亮 蔡慧妍 黄梓铭 黄华开 郭文瑛 王恒昌 《混凝土与水泥制品》 2024年第10期1-6,17,共7页
开展了不同体积掺量的钢纤维对海上风电灌浆料以及小型灌浆连接段模型力学性能影响的研究。结果表明:当钢纤维掺量为1.0%时,能在保障灌浆料工作性和微膨胀性能的基础上,灌浆料的28 d抗折强度和抗压强度相较于未掺钢纤维时分别提高了65.4... 开展了不同体积掺量的钢纤维对海上风电灌浆料以及小型灌浆连接段模型力学性能影响的研究。结果表明:当钢纤维掺量为1.0%时,能在保障灌浆料工作性和微膨胀性能的基础上,灌浆料的28 d抗折强度和抗压强度相较于未掺钢纤维时分别提高了65.4%和31.0%,且灌浆连接段模型的极限承载力和极限位移分别提高了12.0%和15.5%,有效提高了灌浆料的延性;灌浆连接段模型在轴心荷载作用下,主要受力和变形部位为内筒上部剪力键和外筒下部,在今后的灌浆连接段设计中,可对该部位进行适当加强,以便充分发挥灌浆连接段的整体性能。 展开更多
关键词 钢纤维 海上风电灌浆料 灌浆连接段模型 工作性 力学性能
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地震荷载作用下钢筋混凝土柱的滑移变形 被引量:2
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作者 朱绩超 王响 赵丽华 《大连交通大学学报》 CAS 2017年第3期96-100,共5页
根据钢筋滑移的受力变形原理和Alsiwat-Saatcioglu模型假定推导出钢筋的显式表达式;基于转动弹簧模型和滑移截面模型,阐述了由滑移量-应力关系确定柱端弯矩-转角和构件的荷载-滑移变形关系的理论方法;开发了该方法相应的计算程序对上述... 根据钢筋滑移的受力变形原理和Alsiwat-Saatcioglu模型假定推导出钢筋的显式表达式;基于转动弹簧模型和滑移截面模型,阐述了由滑移量-应力关系确定柱端弯矩-转角和构件的荷载-滑移变形关系的理论方法;开发了该方法相应的计算程序对上述两种模型的适用性进行了评定,结果表明采用滑移截面模型得到的钢筋混凝土柱构件荷载-滑移变形反应比转动弹簧模型更为准确. 展开更多
关键词 钢筋混凝土柱 滑移变形 转动弹簧模型 滑移截面模型
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