密肋壁板轻框结构模态的解析算法初探

模态分析的最终目的是识别出系统的模态参数,为结构系统的振动特性分析、振动故障诊断、预报及结构动力特性的优化设计提供依据。本章采用简化计算模型,利用解析法与振动台试验进行分析得出密肋壁板轻框结构模态参数计算方法,为大型复杂结构的模态分析提供一个合理的方法。     

密肋复合墙体复合材料等效弹性板模型研究

密肋复合墙体是建筑结构新体系密肋壁板结构的主要受力构件.提出用复合材料理论对密肋复合墙体的弹性阶段进行结构分析.以Mori-Tanaka的方法为基础,建立了适用于密肋复合墙体的等效弹性板模型,并利用弹性力学对各向异性等效弹性板的抗侧刚度进行了推导.该方法考虑了肋梁、肋柱以及砌块的泊松比对弹性常数的影响及板的各向异性对整体弹性抗侧刚度的影响.结合试验资料对模型进行了验证,结果表明所建立的复合材料等效弹性板模型及其抗侧刚度推导是可行的.     

框支密肋复合板结构地震反应分析

根据密肋复合板结构的特点,对框支密肋复合板结构进行了简化,建立了框支密肋复合板结构的计算模型,采用有限元法对该结构的动力特性及时程反应进行了分析并与框架结构和剪力墙结构进行了对比分析.     

密肋复合墙体水平承载力及抗侧刚度研究

密肋复合墙体是密肋壁板结构体系的主要受力构件之一,其受力特点与抗震性能是密肋壁板结构体系计算理论与设计方法研究的基础核心.通过对密肋复合墙体在水平低周反复荷载作用下的试验研究,分析墙体的水平承载能力及侧向变形性能.应用人工神经网络对密肋复合墙体的水平承载力及顶点侧移进行预测,平均相对误差为5.4%.提出了密肋复合墙体的抗侧刚度退化曲线和骨架曲线模型,并给出统一的表达式,为进一步的研究提供了基础.     

隐形密框复合墙体结构的框格优化

基于非线性分析程序ABAQUS,对隐形密框复合墙体中隐形密框的轴压受力过程进行了数值分析,利用验证后的模型对隐形密框中的框格进行优化,分析了参数包括框格的高宽比和肋柱尺寸。结果表明:肋柱是墙体的主要受力构件;肋柱总截面面积不变时,每个肋柱直径为49 mm时,密框结构轴压承载力最高,延性最大。     

密肋复合墙板变形与刚度分析

在密肋复合墙板试验研究的基础上,分析了密肋复合墙板在不同受力状态下的受力特点,提出了相应的力学计算模型,并采用刚度等效原则将密肋复合墙板等效为均匀的硅酸盐板,建立了密肋复合墙板弹性刚度的实用计算公式,计算结果与实测结果符合较好.     

受非平稳地震作用的密肋复合墙体的可靠度分析

通过数值计算对受非平稳随机地震作用的密肋复合墙体的动力可靠度进行分析.首先将随机地震动模型表示为均匀调制的非平稳地震动模型,通过振型叠加法求出随机地震反应的功率谱密度和均方值;其次应用首次超越破坏准则给出结构随机地震反应动力可靠度的具体计算公式,并给出结构在弹塑性状态时的界限值;最后对有限元建模时视为实体模型的单层密肋复合墙体与同模型尺寸的框架和剪力墙的动力可靠度进行了计算,对比分析了3种结构在多遇地震和罕遇地震作用下的动力可靠度.结果表明,密肋复合墙体的动力可靠度介于框架与剪力墙之间,密肋壁板结构是一种安全可靠的新型结构.     

节能砌块隐形密框墙板弹塑性分析

为了研究节能砌块隐形密框墙板的抗震性能,利用结构分析软件SAP2000V11建立了节能砌块隐形密框墙板简化计算模型,对该墙板进行push-over分析,分析了墙板在遭受罕遇地震后可能出现的破坏状况,并与试验结果进行比较。结果表明:对所建立的墙板简化计算力学模型进行Push-over分析是可行的,且该墙板的抗震性能良好。该成果对隐形密肋框架结构体系的进一步研究具有一定的参考价值。     

中承式钢管混凝土拱桥自振特性分析

在结构动力特性计算的理论基础上,建立某三孔不等跨径中承式钢管混凝土拱桥的空间有限元模型,分析计算其自振特性并参考其它文献的计算结果总结出大跨度钢管混凝土拱桥自振特性的一般性规律。分析了主要结构参数拱肋刚度及矢跨比的改变对钢管混凝土拱桥自振频率的影响,比较计算结果表明拱肋刚度及矢跨比的改变均对钢管混凝土拱桥自振频率产生影响。     

密肋复合墙体刚度退化全过程分析

密肋复合墙是密肋壁板结构体系的主要抗侧力构件,复合墙在荷载作用下的刚度退化规律是研究密肋结构体系抗震性能的基础性问题之一.由1/2比例密肋复合墙体低周反复荷载试验,得出了复合墙各个特征点刚度和从加荷到破坏全过程的三阶段刚度退化规律,分析了轴压比等因素对复合墙刚度退化的影响,即轴压比越大,剪跨比、外框架截面及配筋、肋柱(梁)数量及配筋越小,刚度退化速度越快,反之则越慢;同时给出了复合墙刚度退化曲线指数表达式和各变形阶段的退化系数表.讨论了改善施工工艺、采用纤维填充材料等延缓复合墙刚度退化速度的方法,为密肋壁板结构体系的工程应用提供了参考.     

密肋梁楼盖结构分析的新方法—动力拟板法

基于楼盖板和密肋梁之间的耦合作用,提出动力拟板法分析密肋梁楼盖动力响应.肋梁楼盖板的弯曲中心高度是其动力响应分析的关键.该文通过板梁分离分析的方法,建立了正交密肋梁楼盖的振动控制方程.根据密肋楼盖的动力响应推导了密肋梁楼盖等效为平板的等效厚度,确定了密肋梁楼盖板的截面弯曲中心高度的隐式方程.考虑到该方程的复杂性,利用"试位法"确定肋梁楼盖板的弯曲中心高度,并通过算例计算了密肋楼盖板的动力响应和等效厚度.     

框支-斜交密肋复合墙结构影响因素及框支梁内力系数研究

采用正交试验设计方法,考虑框支梁高跨比(hb/l0)、抗震墙截面宽度与高度比(Bw/Hw)、密肋复合墙高跨比(hw/l0),通过对框支-斜交密肋复合墙结构计算结果直观分析和方差分析,对构件关键部位内力和整体结构最大转角影响因素进行显著性分析,得出hb/l0和Bw/Hw对框支梁和框支柱的部分内力具有显著影响,对整体结构最大转角具有一定影响的结论.并在此基础上给出相应框支梁内力系数实用设计计算方法.     

框支密肋复合板结构力学性能数值模拟

基于不同构造形式的框支密肋复合板结构低周反复加载试验,依据Park退化参数滞回规则,采用非线性程序IDARC建立结构计算模型,并进行加载过程滞回曲线和骨架曲线计算值与试验值对比分析,以验证模型的正确性.同时,依据方差分析法,对框支斜交肋格复合墙板构件关键部位内力和整体结构最大转角值影响因素进行显著性分析.运用Abaqus程序建立合理的墙板模型,给出不同受力状态下随墙板高度变化的位移曲线,得到框支正交、斜交肋格墙板分别偏于弯剪型和剪切型变形的结论.不同位置斜交肋杆的轴向应变及杆间作用产生的内力比较结果表明,结构具有明显的桁架特征,杆间作用对肋杆端部弯矩和轴力影响较小,杆件以轴向变形为主.     

基于等效单轴应变的平面模型及其在密肋复合墙板中的应用

为了解决密肋复合墙板中填充砌体在受到循环荷载作用时的平面数值分析问题,该文基于等效单轴应变原理,建立了一个宏观砌体平面材料模型,并将该材料模型与平面应力单元相结合,开发了相应程序。最后,将平面模型与纤维模型相结合对密肋复合墙板进行了模拟分析。结果表明:该模型在模拟处于平面应力状态下的密肋复合墙板时具有较为理想的效果,在满足计算精度的同时,又能充分体现砌体构件的宏观现象,可较为直观地获得砌体结构的应力分布云图,验证了该模型的正确性和适用性。     

密肋复合墙体双参数地震损伤模型研究

结合损伤力学的基本原理和密肋壁板结构的自身特点，采用刚度退化与规格化滞回耗能的非线性组合，提出了适用于密肋复合墙体的双参数地震损伤模型；通过对密肋复合墙体进行拟动力试验研究，分析了墙体的动力反应、滞回曲线和骨架曲线，确定了地震损伤模型参数；最后给出了密肋复合墙体在不同震害等级时的损伤指数范围和墙体三水准抗震设计的地震损伤目标建议．理论分析和试验结果表明：密肋复合墙体在遭受小震或中震后，具有稳定的水平承载能力及良好的耗能性能，在遭受大震后仍具有良好的抗倒塌能力．     

节能砌块隐形密框墙板的弹性常数及刚度计算

为了解决节能砌块隐形密框墙板材性复杂、弹性常数不易确定的问题,在6片比例为1/2的隐形密框墙板拟静力水平加载试验以及数值模拟的基础上,通过对墙板特殊构造的分析,利用复合材料力学的知识,按照截面上混凝土含量不变的原则,介绍单向纤维加强方法,在此基础上,将节能砌块隐形密框墙板等效为正交各向异性的双向纤维加强复合材料,建立墙板的复合材料力学模型;提出墙板等效弹性常数的理论计算公式;进而将墙板简化为各向同性的计算模型,给出墙板弹性常数的实用计算公式,为节能砌块隐形密框墙板的实用弹性刚度计算公式提供必要的参数.将理论计算与试验结果进行对比分析,对墙体的弹性抗侧刚度的计算公式进行修正,提出适合于节能砌块隐形密框墙板的弹性抗侧刚度的计算公式.研究结果表明:由等效复合材料力学简化模型推导的弹性常数及刚度计算公式具有一定的理论依据和实用价值,能够满足实际工程计算需要.     

密肋壁板结构的非线性有限元分析

利用大型有限元分析软件AD INA对一种密肋壁板墙体进行了非线性有限元分析,得到这种分析方法对该体系进行较为准确的计算研究的结论。     

密肋壁板结构的非线性有限元分析

利用大型有限元分析软件ADINA对一种密肋壁板墙体进行了非线性有限元分析,得到这种分析方法对该体系进行较为准确的计算研究的结论.     

关于框架-剪力墙结构自振周期计算的讨论

推导了框架-剪力墙结构自振周期方程,利用两种计算模型,即框架-剪力墙的连续化协同工作计算模型和笔者建立的反映框架-剪力墙结构特点的有限元模型,对比计算结构自振周期系数。两种不同力学模型的计算结果十分吻合,得到相互印证。据此订正了被我国多种有关高层建筑结构设计的教科书、著作广泛引用的关于框架-剪力墙结构自振周期计算的一幅图表存在的问题。     

关于框架一剪力墙结构自振周期计算的讨论

推导了框架-剪力墙结构自振周期方程，利用两种计算模型，即框架一剪力墙的连续化协同工作计算模型和笔者建立的反映框架一剪力墙结构特点的有限元模型，对比计算结构自振周期系数。两种不同力学模型的计算结果十分吻合，得到相互印证。据此订正了被我国多种有关高层建筑结构设计的教科书、著作广泛引用的关于框架一剪力墙结构自振周期计算的一幅图表存在的问题。