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相似文献
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1.
根据能量等效性假设、热力学第二定律,推出损伤材料的弹性本构方程;采用混合强化准则,考虑Bauschinger效应、屈服平台、硬化(软化)效应及损伤和损伤演化影响,建立了结构钢弹塑性各向异性损伤本构关系。结合构建的本构关系,采用八节点超参数壳体单元,推导了用U.L.格式及Cauchy应力描述的板壳双重非线性有限元方程,并编制了计算程序。利用U.L.格式的壳体大挠度双重非线性有限元分析方法,分析长细比、轴压比对工形截面钢压弯构件滞回性能的影响,提出不需考虑整体稳定的最大长细比建议相关公式、压弯构件长细比限值建议公式。  相似文献   

2.
采用粘结滑移模型并考虑温差作用的影响,建立了压弯构件应力分析的计算模型及平衡方程,通过理论推导给出了方程的解答,导出了压弯构件的应力公式。进一步分析了在温差作用下压弯构件的应力分布规律,着重分析了不同的裂缝间距、温差等参数对钢筋混凝土应力的影响,得出了应力-裂缝间距分布曲线。  相似文献   

3.
该文从粘弹性损伤的基本方程出发,采用带损伤的粘弹性积分型本构关系,利用推导弹性厚板方程相类似的方法,推导了带损伤粘弹性厚板含剪切、挤压及转动惯性效应的动力学方程.它是损伤弹性薄板动力学方程的推广.因此,当不考虑剪切、挤压和转动惯性效应时,此方程还可退化得到粘弹性损伤薄板的动力学方程.  相似文献   

4.
损伤对钢筋混凝土板非线性静动力响应的影响   总被引:1,自引:1,他引:1  
基于不可逆热力学原理,导出了一般各向异性弹脆性材料的损伤本构关系及损伤演化方程,根据Von Karman板理论,建立了双参数弹性地基上钢筋混凝土板的非线性动力控制方程.应用有限差分法和Newrnavk-β法将未知函数离散,然后对方程进行迭代求解.计算结果显示,损伤对结构的非线性静、动力响应有很大的影响。  相似文献   

5.
考虑各向同性塑性损伤的钢结构塑性区分析方法   总被引:2,自引:0,他引:2  
基于更新拉格朗日构形的增量虚位移原理和三维空间薄壁构件理论,以构件拉弯、压弯、纯弯及扭转状态下平衡微分方程的解作为形函数,详细推导了考虑截面翘曲影响的空间薄壁梁柱单元的几何非线性切线刚度矩阵;基于结构钢各向同性塑性累积损伤的本构关系,以及能反映Baus-chinger效应和屈服面扩张的Zeigler混合强化模型、Von Mises屈服准则、相关流动法则,推导了考虑材料损伤和混合强化本构关系的弹塑性刚度矩阵.算例证明文中的方法可以达到较高的精度,从而为进行空间钢框架结构考虑损伤的高等分析提供了依据.  相似文献   

6.
基于混凝土材料的损伤本构关系和平截面假设,推导出钢筋混凝土双向压弯截面刚度矩阵的计算公式.为研究混凝土损伤本构关系对截面分析的影响,用推导的截面刚度矩阵进行钢筋混凝土双向压弯截面分析,理论结果与试验数据进行比较,二者吻合较好;并与用我国混凝土结构设计规范中的混凝土非线性分析本构关系分析的计算结果比较,二者计算结果相符.表明本文方法计算可行,并通过本文方法计算结果可以了解、评估结构内部的损伤分布情况.  相似文献   

7.
基于三向复杂应力状态下的钢材和混凝土的本构关系,首次对有钢管初应力的钢管混凝土压弯扭构件工作性能进行了非线性有限元全过程分析,推导出实用的相关方程,提出了有初应力时钢管混凝土构件统一理论的设想.  相似文献   

8.
矩形钢管混凝土抗弯性能数值分析与简化计算   总被引:3,自引:0,他引:3  
为了深入认识压弯构件的工作机理,进一步确定抗弯刚度等力学指标,根据简化钢材本构关系和考虑约束效应的核心混凝土本构关系,采用有限条分法计算纯弯构件的弯矩-曲率曲线,并与试验结果进行对比,二者吻合良好;对试验和数值分析曲线线性拟合得到构件弹性阶段的抗弯刚度,提出其简化计算式;分析影响纯弯构件承载力的影响因素,提出考虑钢管塑性发展的简化计算公式,并与试验结果进行对比,结果表明,该计算式可以有效地计算矩形钢管混凝土的抗弯承载力.  相似文献   

9.
建立结构钢弹塑性各向异性损伤本构关系,在此基础上,采用U.L.格式的壳体大挠度双重非线性有限元方法,分析工形截面悬臂钢梁翼缘宽厚比、腹板高厚比对循环荷载作用下梁稳定承载力的影响,提出钢梁在循环荷载作用下翼缘和腹板宽(高)厚比的相关公式。  相似文献   

10.
陈州  杜新喜  张慎  袁焕鑫 《科学技术与工程》2022,22(29):12716-12732
板式构件因自身特殊的几何形状,进行结构分析时,通常采用比实体单元效率更高的板(壳)单元。文章基于MATLAB编程,对刨花板材料构成的板式结构进行了有限元数值分析与静力荷载试验。首先,将横观各向同性材料本构方程应用于板式构件,得到了以刨花板为代表的三层结构复合材料层合板的力学性能本构关系。随之,介绍了基于Kirchhoff薄板及Mindlin-Reissner中厚板理论的DKT、DKQ、DST、DSQ板有限单元的构造方法,并验证了各个板单元有限元数值解与理论精确解的收敛性能;通过将板构件在空间内组装,说明了材料参数及节点自由度在单元局部坐标系与空间整体坐标系间的转换方法。最后,通过对比板结构静力试验测量值与有限元模型数值解,分析了不同板单元对有限元计算结果的影响。  相似文献   

11.
提出了结构钢弹塑性各向异性损伤本构模型 ,该模型采用混合强化准则 ,考虑Bauschinger效应、屈服平台、硬化 (软化 )效应及损伤和损伤演化影响 ,客观地反映了结构钢在循环荷载作用下的工作性能 ;采用U .L .格式的壳体大挠度双重非线性有限元分析方法 ,对箱型组合截面柱进行单轴循环荷载作用下的滞回性能分析 .通过与试验结果对比 ,可为深入进行钢结构地震反应分析奠定基础  相似文献   

12.
在结构钢弹塑性各向异性损伤本构模型的基础上,采用U.L格式的壳体大挠度双重非线性有限元分析方法,对四边简支板件进行面内拉压循环荷载作用下的滞回性能分析,结合GBJ17-88塑性设计中对箱型截面翼缘宽厚比限值的规定,提出新的建议。  相似文献   

13.
基于外包钢加固震损型钢混凝土框架结构在低周往复荷载作用下的破坏性试验,采用材料性能折减的方法考虑震损影响,对外包钢加固损伤的型钢混凝土框架结构进行有限元建模分析,利用改进的双参数地震损伤模型计算其主要构件和整体结构的损伤指数,并利用多项式函数对其构件及整体结构的损伤演化曲线进行拟合,探讨外包钢加固震损型钢混凝土框架结构在低周往复荷载作用下的损伤演化规律。结果表明,通过折减材料性能来模拟预震损的方法是合理的;改进的地震损伤模型能定量计算结构在各个循环阶段的损伤指数;外包钢加固型钢混凝土框架结构的方法能有效降低型钢混凝土框架结构地震损伤程度,与未加固的震损型钢混凝土框架结构相比,外包钢加固震损型钢混凝土框架结构的抗震性能明显增强。  相似文献   

14.
利用ANSYS有限元软件对27个结构模型进行了线弹性分析,得出单层任意荷载作用下带挑梁R.C.构造柱截面竖向轴力计算公式,并推导出多层任意荷载作用下带挑梁R.C.构造柱的截面竖向轴力计算公式。通过与有限元计算值对比,该公式是可行的、偏于安全的。  相似文献   

15.
为研究核爆条件下土中钢质圆柱壳动荷载的计算问题。采用核爆模拟装置进行了爆炸荷载作用下密实砂土内钢质圆柱壳模型试验,得到了有关动压力的时程曲线。试验表明钢质圆柱壳结构的动压力分布不同于钢筋混凝土结构,其中密实砂土中钢质圆柱壳的底部压力大于顶部压力。在试验基础上,通过动力有限元数值模拟,得到了核爆条件下密实砂土和软粘土两类地层的圆柱壳动荷载分布规律与计算方法。综合试验和数值模拟结果,结合现行设计规范方法,给出了全埋钢油罐动荷载的工程实用计算方法。  相似文献   

16.
核爆条件下土中钢质圆柱壳动荷载计算方法   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
为研究核爆条件下土中钢质圆柱壳动荷载的计算问题。采用核爆模拟装置进行了爆炸荷载作用下密实砂土内钢质圆柱壳模型试验,得到了有关动压力的时程曲线。试验表明钢质圆柱壳结构的动压力分布不同于钢筋混凝土结构,其中密实砂土中钢质圆柱壳的底部压力大于顶部压力。在试验基础上,通过动力有限元数值模拟,得到了核爆条件下密实砂土和软粘土两类地层的圆柱壳动荷载分布规律与计算方法。综合试验和数值模拟结果,结合现行设计规范方法,给出了全埋钢油罐动荷载的工程实用计算方法。  相似文献   

17.
高层钢结构考虑损伤累积及裂纹效应的抗震分析   总被引:14,自引:0,他引:14  
基于钢材在反复荷载作用下的损伤累积力学模型(包括损伤变量D的计算公式,损伤对钢材屈服强度、弹性模量、强化系数的影响以及钢材考虑损伤累积效应的应力-应变滞回关系等)和损伤累积断裂准则,采用改进的数值积分方法对钢构件的滞回曲线进行了计算机仿真,并建立了实用的考虑损伤累积和断裂效应的钢构件恢复力模型。采用这一模型对具有损伤的空间钢框架结构的抗震反应进行分析,并得到了振动台模拟地震试验的验证。抗震分析方法的特点为:能够考虑损伤累积和裂纹效应的影响,能够计算构件的损伤程度,能够计算裂缝产生的时间、部位及其开展,以及能够对钢框架结构遭受多次地震时的情况作真实的反应分析。  相似文献   

18.
在两端铰接ST12材质焊接工字形钢支撑等幅轴向反复循环荷载低周疲劳性能试验基础上,进行了Q235材质焊接工字形钢支撑低周疲劳性能试验.分析了2种材质的共47根支撑在试验载荷下的最大横向变形和最大抗压承载力特性,验证了文献及规范方法的可靠性.在假设加载幅值、试件几何特征以及钢材屈服强度对支撑低周疲劳寿命影响相互独立的基础上,提出了估算支撑低周疲劳寿命的经验公式.分析表明,翼缘宽厚比越小,长细比越大,加载幅值越小,屈服强度越低,支撑低周疲劳寿命越高.由于在地震作用时支撑构件位移时程不可预知,设计支撑时除应严格限制翼缘板件宽厚比外,还应适当采用低屈服点钢材及适当放宽某些现行规程对长细比的限制,以避免支撑过早断裂.最后,根据支撑不同损伤阶段的累积耗能比,指出可偏于安全的采用阶段I的寿命估算公式来预估支撑的低周疲劳寿命.  相似文献   

19.
张艺潇  赵社戌 《上海交通大学学报》2007,41(6):1008-1011,1016
考虑非比例加载情况下金属材料塑性循环强化特性的本构描述,为反映由于非比例加载而引起材料的附加等向强化及异向强化效应,提出在Valanis的塑性内时响应方程中引入与加载路径几何性质有关的内结构张量,建立了新的非比例循环塑性本构模型.其中,材料强化程度采用沿路径法线方向的塑性应变分量描述.用所建模型对304不锈钢材料在一些典型非比例循环加载路径下的响应进行了理论预测,并与相关文献中的实验结果进行了比较,结果令人满意.  相似文献   

20.
为深入了解火灾下钢框架梁的破坏模式和各种因素对其抗火承栽力的影响,采用有限元法对工字形钢框架梁在不同荷载、不同约束下的极限承载力进行了理论计算,同时时平面框架进行了热一结构耦合计算.结果表明:钢框架中工字钢梁在火灾下的破坏模式为下翼缘侧移失稳,初始几何缺陷时刚接工字钢梁和简支工字钢梁的极限温度影响很小;受火梁由于梁的变形产生悬链力,会抵消一部分温度应力,且刚接梁在粱端部产生的局部屈曲进一步削弱了温度应力的影响;荷载较大时刚接梁的极限温度和耐火时间比简支梁高,且荷载时刚接梁的极限温度和耐火时间影响较小,对简支梁影响较大;粱柱节点是钢框架抗火的薄弱环节,火灾发生后非受火构件的内力也会发生较大的变化.  相似文献   

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