基于OpenSEES的钢管混凝土组合柱抗震性能数值分析

为了研究低周往复荷载作用下钢管混凝土组合柱的抗震性能,采用有限元软件OpenSEES对其进行数值模拟.研究结果表明:OpenSEES可以很好地模拟钢管混凝土组合柱在往复荷载作用下的滞回曲线和骨架曲线,模拟的峰值承载力和试验结果吻合良好,误差小于10％.滞回曲线形状基本一致,能反映组合柱试件在反复加载过程中的刚度及强度的退化现象.     

基于纤维模型的外粘型钢加固混凝土柱静力弹塑性分析

基于纤维模型,引入约束混凝土本构关系,提出了对外粘型钢加固混凝土柱进行静力弹塑性分析的方法,并在OpenSees平台上编程实现.在此基础上,对约束混凝土本构参数进行了敏感性研究,探讨了混凝土材料本构模型对截面层次的弯矩曲率关系和构件层次的荷载位移关系的影响.经与2次不同的试验结果比较,计算的荷载位移曲线与试验结果符合良好,表明在外包钢加固柱进行弹塑性分析时,对约束混凝土采用Kent-Scott-Park本构模型可以获得良好的分析结果.本构模型中约束增强系数和应变参数对于分析结果,特别是弹塑性阶段结果的准确性起到非常重要的作用.     

型钢偏心对型钢混凝土柱承载力的影响

为了利用非线性推覆分析(Push-over)方法分析型钢偏心对型钢混凝土(SRC)柱承载力的影响,建立了SRC柱的Push-over分析模型,进行了偏心SRC柱的偏心受压试验和Push-over计算,验证了Push-over方法用于SRC柱分析的可靠性,并用Push-over方法分析了当SRC柱的长度和荷载作用位置等参数变化时,随着型钢偏心距的不同,SRC柱受力性能的变化情况,找出了型钢偏心对整柱承载力影响的变化规律.分析结果表明:当荷载和型钢同时偏心在截面形心轴的同一侧时,荷栽偏心距较小的SRC柱的承栽力随着型钢偏心位置的增大而减少,荷载偏心距较大的SRC柱的承栽力随着型钢偏心位置的增加而略有增加;当荷载和型钢偏心在截面形心轴的两侧时,无论荷载偏心距的大小,SRC柱的承载力随着型钢偏心位置的增加而增加,但其变化幅度不大.     

型钢混凝土柱的ANSYS数值模拟技术

利用ANSYS有限元分析程序,对已有的型钢混凝土(SRC)试验柱的受力性能进行非线性数值模拟.介绍SRC柱单元建模和分析的方法,重点考虑SRC柱截面混凝土的区域划分及相应的应力-应变本构关系.通过对ANSYS的骨架曲线的讨论和分析,最终形成考虑不同混凝土约束区域的SRC柱数值模拟技术.采用提出的模型分析不同轴压比试件的P-Δ曲线,结果表明,除轴压比较大试件的分析结果与试验结果存在较大差异外,其他试件的P-Δ曲线与试验骨架曲线均吻合良好.     

型钢混凝土梁-角钢混凝土柱框架恢复力模型特性研究

采用梁柱纤维模型对型钢混凝土梁-角钢混凝土柱组合框架滞回全过程开展数值仿真研究,并与试验结果对比. 在大量参数分析的基础上,探讨了此类组合框架滞回曲线特点,建立了单层单跨组合框架的荷载-位移恢复力模型,该模型可综合考虑轴压比和预应力度等的影响,能对此类组合框架在水平荷载作用下的滞回性能进行预测,其结果与试验及数值仿真结果一致. 相关研究可为简化结构弹塑性动力分析提供参考.      

基于OpenSEES的SRC柱低周往复加载数值模拟

为研究型钢混凝土构件在往复荷载下的弹塑性滞回性能,采用开源的地震工程模拟系统OpenSEES进行有限元数值模拟。选用基于Kent-Scott-Park混凝土本构关系和Giuffr啨-Menegotto-Pinto钢筋本构关系的纤维模型,对钢筋混凝土(Reinforced Concrete,RC)柱试件和型钢混凝土(Steel Reinforced Concrete,SRC)柱试件建模。分析结果表明:将OpenSEES中基于纤维模型的位移型梁柱单元(Displacement-Based Beam-Column,DBBC)、零长度单元和P-Delta转换器结合使用,能体现SRC柱在不同轴压比下滞回环的特点,较好地反映型钢对混凝土柱强度与刚度的加强作用,模拟SRC柱试件在大变形下的非线性反应,可供SRC结构构件数值模拟和地震反应分析参考。     

型钢混凝土异形柱的设计思考

异形柱框架结构体系具有柱肢厚度与填充墙等厚,室内没有柱楞凸出,便于使用,可增加实际使用面积等优点,具有广阔的应用前景,本文主要分析了异形柱框架结构体系中型钢混凝土异形柱概念的设计,并对其前景和可能遇到的问题作出了说明。     

型钢混凝土柱抗震性能实验研究

通过对8根剪跨比为3,十字型钢混凝土柱进行了低周反复荷载实验,研究型钢混凝土柱的抗震性能. 主要分析了实验构件的破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、延性系数和耗能能力,并探讨了体积配箍率对型钢混凝土柱抗震性能的影响,通过实验数据的拟合给出了型钢混凝土柱的延性与体积配箍率的关系式. 实验结果证实十字型钢混凝土柱构件具有良好的抗震性能,而且体积配箍率是影响型钢混凝土柱构件延性的一个重要因素,对构件的抗震性能的改善具有非常明显作用.     

型钢混凝土柱的施工质量控制

以工程实例简述型钢混凝土柱的施工工艺及质量控制措施,并运用基本的质量控制方法对质量问题进行要因分析,对相关质量控制工作进行系统全面的总结.在论述型钢柱的加工工艺过程和现场安装工艺过程中重点强调了工艺流程和过程质量的控制措施,并对变形纠偏提出了处理办法,运用公式给出了必要的证明.在钢柱的安装过程中特别强调了首节柱的安装工艺及钢柱吊装的校正措施.质量控制方法选用PDCA四阶段工作循环的管理程序和方法,以最基本的方式反应出实际施工中的质量控制情况.从现场施工的角度对劲性柱的选用形式等问题提出了自己的建议.     

型钢混凝土桁架节点的非线性数值模拟

利用有限元分析软件ANSYS对某工程的大跨度型钢混凝土桁架转换层节点进行了实体非线性数值模拟,得到了按整体模型逐层顺序分析所得节点处各构件内力作用下型钢混凝土节点的应力分布和变形性能。施工阶段对节点的监控结果表明,现场实测结果与非线性条件下数值模拟分析结果吻合较好,可为此类构件的节点设计及其性能分析提供理论参考。     

基于OpenSEES的剪力墙低周往复荷载试验的数值分析

框支剪力墙结构的广州花园酒店,原结构及改造后结构均不满足我国现行规范的抗震构造要求,为了了解改造前后结构的剪力墙抗震性能,本文作者对不同配筋与构造的剪力墙进行了低周往复荷试验,同时采用多竖向弹簧单元（MVLEM）,通过二次开发编制了基于OpenSEES的剪力墙结构分析程序SWNA,通过SWNA对剪力墙结构进行低周往复试验数值模拟,结果表明该数值方法能够较很好地从宏观上模拟剪力墙弹塑性行为,包括中和轴移动,剪切变形影响、局部塑性状态及破坏机制等。MVLEM单元可以通过比较少的自由度模拟剪力墙结构,节省大量计算时间,适用于高层建筑结构的整体弹塑性分析及基于性能的抗震评定。 关键词:剪力墙 低周往复荷载试验 OpenSEES MVLEM 弹塑性分析     

配置型钢混凝土柱框架核心筒结构的抗震性能分析

以某工程为例,分别利用弹塑性动力时程分析法和弹塑性静力分析法,对全部配置型钢混凝土柱的结构和仅底部配置型钢混凝土柱的结构进行抗震性能的分析。     

SRC结构在超高层建筑中的应用

比较了厦门商城１＃楼五十层超高层二种结构方案：钢筋砼框－简结构；ＳＲＣ巨柱－筒体抗侧力体系，介绍了钢－砼混合结构（即ＳＲＣ结构）的设计方法及ＳＲＣ结构在超高层建筑中发挥的作用．     

基于地震属性建模的数值模拟及其应用

为了解决花岗岩潜山储层内部结构复杂、非均质性强、在数值模拟建模过程中模型参数填充误差大的问题,本文提出了一种基于地震属性建模的数值模拟技术.该技术首先优选地震属性建立储层模型;然后采用波动方程的数值模拟方法对模型进行“正演+偏移”计算,并对比分析模拟得到的偏移剖面与原始地震剖面,逐步修正观测系统参数,直至两者的主要特征一致;最后,结合其他地震属性(如裂缝检测属性),综合分析目的层的地震响应特征.对渤海某区花岗岩储层的数值模拟结果表明,该方法有效地刻画了花岗岩“溶蚀孔隙+高角度裂缝”所形成的“率珠状”反射特征,为该区后续的勘探研究奠定了基础.利用本文提出的方法综合分析储层结构的地震波场特征是一种可行的方法,该方法除了应用于花岗岩储层的数值模拟外,还可以应用于其他复杂储层的数值模拟.     

爆炸应力波在SRC柱中传播特性

钢骨混凝土(SRC)柱由于钢骨的存在,与钢柱和混凝土柱有明显的不同.以理论分析和计算机模拟相结合的方法,分析了爆炸冲击波在SRC柱中的传播特征,重点研究了爆炸冲击波在SRC柱支座截面和跨中截面的传播特点以及钢骨的存在对爆炸冲击波传播特征的影响.在跨中附近,可以用平面应力波理论分析爆炸冲击波在SRC柱中的传播;在支座附近,必须用空间波动理论研究爆炸冲击波在SRC柱中的传播.钢骨的存在造成爆炸冲击波在SRC柱中的传播路径非常复杂;钢骨的存在可以导致钢骨翼缘外侧的混凝土内冲击应力增大,但是可以减小钢骨翼缘内侧混凝土内的冲击应力,从而起到保护钢骨翼缘内侧混凝土的作用.     

影响蜂窝状钢骨混凝土L形柱性能的参数分析

针对钢骨混凝土L形柱,提出了一种新型的钢骨形式.为了掌握该构件的受力特性,通过ANSYS软件,对腹板开洞率、配钢率、加载角、偏心距等影响因素进行理论分析.结果表明,在相对偏心距较大的情况下构件承载力会急剧下降,而且存在不利荷载角的问题;腹板开洞能有效地减少钢骨与混凝土之间的滑移,但对承载力的削弱有限,并就该构件的最佳配钢率提出建议.     

型钢混凝土结构梁柱节点研究

分析了常用的型钢混凝土结构梁柱节点的构造形式、受力性能及施工工艺,为相关工程的设计施工提供参考。     

两种不同混凝土异形柱正截面极限承载力的比较

提出钢骨混凝土异形柱的概念,通过4根不对称T形截面钢骨混凝土异形柱正截面承载力的试验研究,揭示了钢骨混凝土异形柱的工作机理、破坏形态和极限承载力,验证了平均应变的平截面假定.编写钢骨混凝土异形柱正截面承载力计算的计算机程序.试验和程序计算结果表明,钢骨混凝土异形柱与钢筋混凝土异形柱相比,承载力明显提高.