钢筋混凝土异形柱非线性全过程分析方法研究

为了研究十字形柱的抗弯承载力和曲率延性比的一些变化规律,根据双向偏压作用下钢筋混凝土异形柱的工作基理,以平截面假定为基础,选用了合理的钢筋和混凝土本构关系模型.提出了基于条带划分法的非线性全过程分析方法,以十字形柱为例进行了分析计算,并通过正交试验分析了混凝土强度、体积配箍率、轴压比和荷载角对异形柱截面抗弯承载力及截面曲率延性比的影响.同时,本方法亦适用于其他钢筋混凝土异形截面柱在双向偏压作用下的非线性全过程分析,也可用于工程实际.     

高温下混凝土T形柱正截面承载力分析

利用有限元软件实现了钢筋混凝土T形柱构件正截面承载力变形全过程模拟,计算结果与试验数据吻合良好,在此基础之上,将不同温度下混凝土和钢筋的本构关系代入T形柱有限元模型,重点分析了不同温度下钢筋混凝土T形柱构件的正截面承载能力和变形能力,初步研究了火灾对混凝土T形柱构件正截面承载能力的影响,为异形柱构件耐火性能研究提供了依...     

钢筋混凝土压弯构件全过程分析的能量法

本文讨论了钢筋混凝土矩形截面弯矩—曲率—轴力关系.利用能量原理提出了钢筋混凝土压弯构件从加载到破坏的非线性全过程简化分析法.该方法的程序简单,可以用手算.与湖南大学37根构件试验结果的比较表明,按本文公式分析的结果是满意的.利用本文公式可以计算钢筋混凝土压弯构件的曲率延性和位移延性比,表明本文方法对抗震设计是有效的.     

钢筋混凝土双向偏压异形柱构件非线性分析

基于一种合理的钢筋和混凝土本构模型,以x,y方向的曲率和截面形心应变为参数,利用数值方法对钢筋混凝土异形柱构件进行非线性全过程分析,得到了弯矩-曲率全曲线（N-M-φ全曲线）．在得到N-M-φ全曲线基础上形成钢筋混凝土异形柱非线性分析的基本方程,通过与一般数值分析方法得到的异形柱N—M-φ全曲线进行对比,两者计算结果吻合较好,但该方法概念更加清晰．该研究成果可应用于钢筋混凝土异形柱的非线性有限元全过程分析．     

双向弯曲及轴向作用下任意截面钢筋混凝土柱强度分析

介绍了在双向弯曲及轴向作用下任意截面钢筋混凝土柱强度分析的精确方法.该方法既考虑了材料非线性特征,也考虑了构件变形对柱承载力的影响.混凝土和钢筋的实际应力-应变关系用三次多项式分段模拟.得到的单元刚度矩阵是小位移材料非线性刚度、几何刚度矩阵以及高阶相互作用矩阵的简单叠加.建立的分析模式既可用于柱的材料强度破坏分析,也可用于柱的稳定破坏分析.分析模型适用于任意形状截面钢筋混凝土中心受压、偏心受压和双向偏压构件.推导的标准有限元公式很容易与其他有限元模型兼容,理论分析结果与实验结果吻合较好.     

轴压比对钢筋混凝土柱侧向抗爆炸冲击性能的试验研究

通过多点加载试验模拟侧向抗爆炸冲击的性能,研究分析在不同轴压比作用影响下钢筋混凝土柱的破坏过程、破坏形态及峰值荷载.实验结果表明:在侧向爆炸冲击荷载作用下钢筋混凝土柱可能发生剪切和弯曲两种破坏;轴压比的增大使得柱的峰值荷载与侧向位移增加.     

基于ABAQUS的钢筋混凝土单侧加固柱受力性能模拟分析

为研究旧钢筋混凝土柱单侧加固后的受力性能，文章采用ABAQUS有限元软件，针对其不同加固截面尺寸、不同侧向力方向、不同初始轴压比等情形，进行单调水平荷载作用下的模拟分析，并与未加固旧柱对比。研究结果表明：加固后钢筋混凝土柱在2个主轴方向侧向承载力显著提高，且随加固截面尺寸的增大而提高，但延性变化不显著；轴压比越大，柱在2个主轴方向的侧向承载力提高越显著，但后期延性下降更明显。     

双向往复加载下钢筋混凝土柱破坏过程的数值模拟

目的为准确地模拟双向往复加载下钢筋混凝土柱构件的非线性及断裂破坏行为,实现钢筋混凝土框架结构强震作用下的倒塌破坏全过程仿真分析.方法基于通用有限元软件ABAQUS的显式求解模块,研究了钢筋混凝土梁柱构件纤维梁单元的构型及单元消除技术,构建了包含材料破坏准则的钢筋、混凝土单轴本构关系,利用用户材料接口VUMAT编制了相应的计算子程序,并模拟了钢筋混凝土柱构件在单、双向水平往复荷载作用下的非线性性能发展以及断裂破坏过程.结果在加载幅值较小时,计算结果能够准确模拟双向往复加载下钢筋混凝土柱的承载力与刚度变化、滞回捏拢行为以及双向弯曲耦合效应.在水平位移加载幅值分别达到45 mm、90 mm、165 mm时,构件中的保护层混凝土、核心混凝土、钢筋完全破坏,构件断裂.而单向加载构件的水平位移加载幅值达到285 mm时,构件才发生断裂破坏.结论计算结果与试验结果吻合良好.笔者方法能够较为准确地模拟钢筋混凝土柱在双向弯曲荷载作用下的非线性及断裂破坏过程.双向弯曲耦合作用严重降低了钢筋混凝土柱的承载能力及耗能性能.研究成果可用于钢筋混凝土框架结构在强震下的倒塌过程模拟分析.     

钢筋混凝土T形柱最不利荷载角的研究

探讨钢筋混凝土T形柱最不利荷载角及其影响因素.利用编制的钢筋混凝土异形柱截面全过程数值分析程序,通过对多种工况下钢筋混凝土异形柱正截面承载力的计算分析,结果表明异形柱最不利荷载角的影响因素主要是轴压比;截面尺寸对最不利荷载角有些影响;而混凝土强度、纵筋配筋面积对最不利荷载角的影响很弱.研究结果为钢筋混凝土异形柱的设计和异形柱的可靠性分析提供参考依据.     

二次积分迭代法的钢筋混凝土框架非线性全过程分析

在分析了钢筋混凝土框架受弯构件，压弯构件显示非线性特征的主要原因的基础上，提出了对钢筋混凝土框架进行非线性全过程分析的二只分迭代法，此法充分考虑了钢筋混凝土材料的非线性特征，通过构件截面的应力应变关系，力和力矩的平衡，推导出一系列的迭代公式，迭代整体可以模拟裂缝开展，钢筋屈服，混凝土压碎，塑性铰产生，内力重分布等全部过程，将模拟模型引入框架的非线性分析的单元劲度矩阵，编写了框架非线性全过程的分析程序，对两层两跨受集中荷载的框架进行计算比较，所得结果与实测吻合较好。     

压弯钢筋混凝土柱正截面极限承载力的预测 --基于BP神经网络技术

提出双向压弯钢筋混凝土柱正截面极限承载力的预测模型．以影响钢筋混凝土柱正截面极限承载力的主要因素（如：截面尺寸、混凝土强度、加载角度及配筋率等）为参数。用数值模拟结果为训练样本,建立了柱正截面极限承载力的BP神经网络预测模型。经验证。该模型对双向压弯钢筋混凝土柱正截面极限承载力具有良好的预测效果。     

分散式钢棒混凝土柱非线性数值模拟研究

 针对实腹式型钢混凝土柱施工难度大、造价高的特点,文中基于核心区钢骨含钢量相同的原则给出了一种低工程造价、低施工难度的分散式钢棒核心钢骨混凝土柱,初步试验已验证两种柱的力学性能相近,该论文则是更深入地研究这种新型截面柱的抗震性能。通过考虑材料本构关系的非线性以及P-Δ效应,应用有限元软件（ABAQUS）建立分散式钢棒核心钢骨混凝土柱的非线性有限元模型,开展轴压比、含钢率、混凝土强度以及核心钢棒屈服强度等对分散式钢棒核心钢骨混凝土柱荷载位移曲线、水平极限承载力及延性系数影响的研究,结果表明：分散式钢棒核心钢骨混凝土柱水平极限承载力受轴压比和混凝土强度的影响明显,而含钢率和核心钢棒屈服强度对水平极限承载力影响很小;延性系数是一个比较敏感的指标,受各种因素的影响均较明显。     

核芯型钢混凝土柱承载力的计算与分析

研究核芯型钢混凝土（CSRC）柱和含钢量相同的钢筋混凝土（RC）柱在承载能力方面的异同。计算了四个不同钢骨含钢率核芯型钢混凝土柱在不同轴压比下的正截面承载力;绘制了N—M相关曲线,并与含钢量相同的钢筋混凝土柱承载力进行对比分析。结果表明：轴压比n较大时,0．45≤n≤nb（nb为界限轴压比）,核芯型钢混凝土柱的正截面承载力高于用钢量相同的钢筋混凝土柱;轴压比较小时,n〈0．45,核芯型钢混凝土柱的正截面承载力低于用钢量相同的钢筋混凝土柱。     

Bearing capacity analysis of reinforced concrete L-shaped cross-section under biaxial eccentric compression

The ultimate capacity of short L-shaped reinforced concrete (RC) members subjected to biaxial eccentric compression is investigated to provide a new tool for structure engineers. On the basis of nonlinear analysis of RC arbitrary cross-section, a new simplified cross-section numerical integration method is suggested. The cross-section is divided into several triangles, and each one is integrated with Gauss integration method. And L-shaped cross-sections subjected to biaxial eccentric compression are analyzed. The interaction curves of (N-M) and (My-Mz) for L-shaped sections are derived. The analytical results are well consistent with the experimental data and other analytical results.     

钢筋混凝土Z形柱轴压比限值的研究

对现有规程没有具体技术规定的Z形柱轴压比限值进行研究.基于平截面假设和异形柱轴压比限值大小偏压界限理论法,利用简便快捷的截面高斯积分计算Z形柱轴压比限值,分析了荷载角、截面尺寸、混凝土强度、配筋率等因素对Z形柱轴压比限值的影响.结论表明:荷载角对Z形柱轴压比限值影响明显,最不利荷载角为135°和315°;在最不利荷载角作用下,轴压比限值随混凝土强度增加有一定提高,轴压比限值随肢长厚比增加略有提高,纵筋配筋率变化对轴压比限值几乎没有影响.     

钢筋钢丝网砂浆加固钢筋混凝土方柱耗能特性数值分析

为了提升钢筋混凝土柱抗震加固效率,采取钢筋钢丝网砂浆加固方法,同时研究加固后的耗能特性。本文结合3根钢筋混凝土方柱拟静力反复加载试验,依据Mander模型建立了钢筋钢丝网约束混凝土的应力-应变关系,并与试验相互对比验证。在此基础上进行了不同因素条件下72个钢筋混凝土试件的数值分析研究,主要因素包括剪跨比、纵筋配筋率、配箍率、混凝土强度等级和轴压比。结果表明：建立的钢筋钢丝网砂浆加固RC方柱数值模型耗能计算结果与试验值吻合良好;结合灰色关联度参数分析,影响试件耗能的因素依次为剪跨比、纵筋配筋率、配箍率、混凝土强度等级和轴压比。     

钢筋混凝土剪力墙基于位移的变形能力设计方法

为了研究钢筋混凝土(RC)剪力墙的变形能力,建立了RC剪力墙屈服位移角和极限位移角的计算式。通过对106个试件的试验数据拟合分析,得到了计算式的相关参数,给出了RC剪力墙变形能力的计算方法。分析表明,RC剪力墙的屈服位移角与受拉钢筋屈服强度、剪跨比有关;RC剪力墙的极限位移角与配箍特征值、剪跨比和相对受压区高度等有关。在此基础上,提出了RC剪力墙基于位移的变形能力设计方法,得到了RC剪力墙在不同位移角要求下配箍特征值的计算公式。     

不同轴压比装配式RC圆柱抗震性能分析

为研究轴压比对装配式全灌浆套筒连接高强混凝土圆柱抗震性能的影响,采用有限元软件ABAQUS建立装配式钢筋混凝土(RC)圆柱的数值分析模型,并进行验证.在试验参数的基础上,扩大数值模型轴压比的取值范围,研究轴压比对装配式RC圆柱的承载能力、刚度退化及延性性能等抗震性能指标的影响规律.结果表明:模拟得到的破坏形态、骨架曲线与试验结果基本吻合,且精度较高;当轴压比由0.20增至0.90时,试件的屈服荷载、峰值荷载均随轴压比增大而增大,延性性能反而降低,试件的极限位移由67.50 mm减少至31.76 mm,降低约53%;当轴压比大于0.90时,试件的承载能力、延性性能均随轴压比的增加而降低.因此,轴压比对装配式RC圆柱抗震性能的影响较大,在较高轴压比下,装配式RC圆柱仍具有较好的抗震性能.     

外包钢柱轴压比限值的研究

组合结构的类型之一外包钢柱已经在工程中大量出现，经常遇到的问题却是：柱截面由轴压比控制，而不是由配筋来控制。轴压比是影响其受力性能的主要因素，当轴压比不同时可能会发生不同的破坏，为了避免发生脆性破坏，在设计时就会出现柱截面很大的情况，在高层结构尤甚。本文针对轴压比课题进行了分析，结果发现，当结构的型钢型号、混凝土等级、柱截面尺寸变化时，其轴压比也是可变的。因此，在设计时应根据不同的情况采用不同的轴压比限值。     

爆炸载荷作用下RC板的能量法优化设计

由能量法可知,钢筋混凝土(RC)板的抗力-位移(R-y)曲线下方面积代表板在爆炸荷载作用下可能吸收的能量.分析不同配筋率的R-y曲线下方面积,面积最大时的配筋率即可定义为相应设计的最佳配筋率.考患材料非线性及高应变率对混凝土和钢筋强度的影响,采用分层法迭代求解抗力-挠度(R-y)曲线.研究成果可供受爆炸荷载的RC板优化设计借鉴.