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基于OpenSees的RPC桥墩拟静力数值模拟与参数分析

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铁道学报 2015年第10期37卷 92-99页

作者：任亮方志王诚湖南大学土木工程学院湖南长沙410082 华东交通大学土建学院江西南昌330013

为探讨RPC桥墩在拟静力荷载作用下的延性抗震性能,本文基于OpenSees计算平台,选取Concrete02本构关系和Steel02本构关系,结合非线性梁柱单元和零长度单元,建立考虑墩底纵筋滑移的滞回分析模型。3个常轴力作用下的RPC桥墩水平反复加载滞... 详细信息

为探讨RPC桥墩在拟静力荷载作用下的延性抗震性能,本文基于OpenSees计算平台,选取Concrete02本构关系和Steel02本构关系,结合非线性梁柱单元和零长度单元,建立考虑墩底纵筋滑移的滞回分析模型。3个常轴力作用下的RPC桥墩水平反复加载滞回试验结果与数值模拟的对比分析表明:基于适当的参数取值,应用OpenSees中既有材料本构关系和单元类型能够较好模拟RPC桥墩的骨架曲线和滞回曲线,并能反映构件在反复加载过程中强度和刚度的退化。在此基础上运用OpenSees分析轴压比、纵筋率和水平荷载加载方向等参数对RPC桥墩延性抗震性能的影响。

关键词： RPC桥墩 OpenSees 拟静力数值模拟参数分析

某外廊式框架ABAQUS拟静力模拟对比分析

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沈阳建筑大学学报（自然科学版） 2014年第3期30卷 464-469页

作者：祝磊黄宇星王元清刘明北京建筑大学土木与交通工程学院工程结构与新材料北京市高等学校工程研究中心绿色建筑与节能技术北京市高等学校重点实验室北京100044 清华大学结构工程与振动教育部重点实验室清华大学土木工程系北京100084 沈阳建筑大学土木工程学院辽宁沈阳110168

目的研究外廊式钢筋混凝土框架的滞回曲线、耗能性能、延性、刚度退化等抗震性能.方法针对2008年汶川地震中某外廊式框架做ABAQUS拟静力分析,建立合理的有限元模型,对已有的试验结果进行对比及验证,并进一步分析该外廊式框架的抗震性能... 详细信息

目的研究外廊式钢筋混凝土框架的滞回曲线、耗能性能、延性、刚度退化等抗震性能.方法针对2008年汶川地震中某外廊式框架做ABAQUS拟静力分析,建立合理的有限元模型,对已有的试验结果进行对比及验证,并进一步分析该外廊式框架的抗震性能.结果试件在模拟的最后时刻,应力云纹均大量分布在柱子的顶端和底端,滞回曲线均较为饱满,峰值承载力具有对称性,最大承载力在150 kN左右,且与试验结果类似;骨架曲线也呈现出典型的纯框架特征,在达到极限承载力后平缓下降至最大承载力的85%;整体结构的刚度也在最后时刻下降到初始刚度的14%,耗能随着循环次数的增加而增加.结论该模型的有限元模拟的破坏位置与试验过程相类似;滞回曲线除了黏结滑移效应以外其他情况与实测情况具有较高的拟合度;骨架曲线表现出良好的延性,刚度也呈现出逐渐退化的特征,同时该结构具有较强的耗能能力.

关键词： ABAQUS 拟静力外廊式框架滞回曲线抗震性能

拟静力荷载作用下钢管再生混凝土柱抗震性能试验研究

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拟静力荷载作用下钢管再生混凝土柱抗震性能试验研究

作者：黄冠乾广东工业大学

学位级别：硕士

随着建筑业的发展,新型桥梁、地下结构、港口工程、超高层、大空间、大跨度结构成为近现代基础设施及建筑群中的重要元素,大量组合结构在土木工程中得到应用。钢管混凝土结构因其良好的力学性能、抗震性能及施工方便等方面的优越性,越... 详细信息

随着建筑业的发展,新型桥梁、地下结构、港口工程、超高层、大空间、大跨度结构成为近现代基础设施及建筑群中的重要元素,大量组合结构在土木工程中得到应用。钢管混凝土结构因其良好的力学性能、抗震性能及施工方便等方面的优越性,越来越得到土木工程师的青睐,研究和运用日益成熟。伴随着建筑材料资源的快速消耗、建筑废弃物加大环境负荷等问题产生和凸显,再生混凝土作为混凝土的替代性产品越来越受到社会关注,为解决再生混凝土运用程度低的现状,寻求废弃混凝土回收利用的有效途径,钢管再生混凝土成为研究者关注的热点。近年来国内外研究者对钢管再生混凝土静力性能做了大量研究工作,取得丰富的研究成果,但动力性能方面的研究进展相对缓慢,目前仍在进行广泛的探索性研究,本文针对再生粗骨料100%替代天然粗骨料时钢管再生混凝土柱动力性能的研究主要进行了以下工作。以再生混凝土强度和试件长细比为基本参数,共设计了 9个试件,使用外径203mm壁厚6 mm的Q345高强无缝圆钢管约束再生粗骨料100%替代的普通强度和高强再生混凝土,通过拟静力荷载试验,研究钢管再生混凝土柱在模拟地震力作用时的破坏形式、滞回特性、变形能力、承载力、刚度、刚度退化、延性和耗能等指标,分析其抗震性能。试验得到的P-△滞回曲线图形饱满,没有出现明显捏缩,试件承载力及刚度随再生混凝土强度增大而提高,随长细比增大而降低。试验结果表明,钢管再生混凝土具有良好的抗震滞回性能和耗能能力,高强钢管对再生混凝土形成有效的约束,改善了脆性及延性方面的缺陷,使其强度得到有效的发挥,钢管在发生严重屈曲核心再生混凝土发生破坏后也不会发生严重的承载力退化现象。试件位移延性系数均在5.01.97之间,等效粘滞阻尼系数在0.338-0.470之间。

关键词：圆钢管高强再生混凝土拟静力抗震性能

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热力耦合试验中仿型橡胶皮囊拟静力加载分析

中北大学学报（自然科学版） 2020年第2期41卷 116-123页

作者：赵垒马贵春段连成夏吝时徐秀明中北大学机电工程学院山西太原030051 北京航天长征飞行器研究所北京100076

在回转体结构飞行器热力耦合试验中,试验件载荷加载有多种方式,需要考虑试验件结构的特殊性,并要达到试验预期的局部载荷加载效果.试验采用了仿型橡胶皮囊加载作为加载方式,通过Catia软件建立了仿型橡胶皮囊三维结构模型,利用Ansys软件... 详细信息

在回转体结构飞行器热力耦合试验中,试验件载荷加载有多种方式,需要考虑试验件结构的特殊性,并要达到试验预期的局部载荷加载效果.试验采用了仿型橡胶皮囊加载作为加载方式,通过Catia软件建立了仿型橡胶皮囊三维结构模型,利用Ansys软件得到了仿型橡胶皮囊的变形与应力分布.结果表明:在仿型橡胶皮囊内压为0.4 MPa的工况下,皮囊最大应力为0.08 MPa,最大变形为0.08 mm;随皮囊内压增大,皮囊大端与小端的边缘均产生应力集中,且小端的变形较大,易发生变薄、裂痕甚至破损等结构性破坏,应对该位置进行加厚处理;支撑工装内仿型橡胶皮囊拟静力加载应力分布均匀,满足试验需求.

关键词：热力耦合橡胶皮囊拟静力加载分析有限元法飞行器

预制拼装混凝土桥墩抗震性能拟静力循环加载试验

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建筑科学与工程学报 2015年第1期32卷 42-50页

作者：布占宇吴威业宁波大学建筑工程与环境学院浙江宁波315211

为了研究预制拼装桥墩与整体现浇桥墩抗震性能方面的差异,以常见城市高架桥为工程背景,制作完成了3个缩尺比为1∶3.5的试件模型,进行了整体现浇桥墩和无粘结预应力钢绞线预制拼装桥墩拟静力循环加载试验。通过给墩顶施加强迫往复位移,从... 详细信息

为了研究预制拼装桥墩与整体现浇桥墩抗震性能方面的差异,以常见城市高架桥为工程背景,制作完成了3个缩尺比为1∶3.5的试件模型,进行了整体现浇桥墩和无粘结预应力钢绞线预制拼装桥墩拟静力循环加载试验。通过给墩顶施加强迫往复位移,从5个方面研究了预制拼装桥墩与整体现浇桥墩抗震性能的差别,并对试验结果进行了纤维模型计算分析。结果表明:无粘结预应力预制拼装混凝土桥墩混凝土破坏轻微,耗能能力较弱,残余位移小,适合低烈度地区;无粘结预应力带耗能钢筋预制拼装混凝土桥墩墩底混凝土有明显压碎,耗能能力强,残余位移相对于钢筋混凝土现浇桥墩较小,适合中高烈度地区。

关键词：预制拼装混凝土桥墩拟静力循环加载抗震性能

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方钢管约束钢筋混凝土柱拟静力有限元分析

科学技术与工程 2021年第14期21卷 5877-5885页

作者：罗靓潘志成吕辉南昌航空大学土木建筑学院南昌330063 江西省智慧建筑工程研究中心南昌330063 中南大学土木工程学院长沙410075

采用ABAQUS软件建立5根方钢管约束钢筋混凝土(STRC)柱的三维实体精细有限元模型并进行拟静力分析,模型考虑了混凝土的塑性损伤性质和钢材的弹塑性混合强化性质以及钢管、钢筋对核心混凝土的约束作用。在破坏形态、荷载-位移滞回曲线、荷... 详细信息

采用ABAQUS软件建立5根方钢管约束钢筋混凝土(STRC)柱的三维实体精细有限元模型并进行拟静力分析,模型考虑了混凝土的塑性损伤性质和钢材的弹塑性混合强化性质以及钢管、钢筋对核心混凝土的约束作用。在破坏形态、荷载-位移滞回曲线、荷载-位移骨架曲线和刚度退化-位移曲线的有限元结果与已有拟静力试验结果吻合较好的基础上,进一步分析了各部件的应力-应变和塑性耗能特征。结果表明:①高轴压比0.8作用下,钢管的约束作用可显著减小核心混凝土、纵筋和箍筋的应变峰值,提高柱的总塑性耗能值而降低核心混凝土的塑性耗能占比,延缓核心混凝土压碎破坏,提高承载力和延性;②当轴压比由0.34增大为0.65、0.8,各部件的压应变峰值以及总塑性耗能值都增大,核心混凝土的耗能占比增大而更易压碎;③当混凝土强度等级降低,钢管作为延性材料承担了更大比例的塑性耗能,提高了柱的延性。

关键词：钢管约束钢筋混凝土柱拟静力有限元应力-应变塑性耗能

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地下水位上升对边坡稳定性影响的拟静力分析

铁道建筑 2015年第1期55卷 56-62页

作者：蔡德钩黄帅闫宏业陈锋张千里姚建平高速铁路轨道技术国家重点实验室北京100081 中国铁道科学研究院铁道建筑研究所北京100081 中国地震局地壳应力研究所北京100085

利用有限元模型分析了不同影响因素(坡角、黏聚力、内摩擦角、地下水位高度、设计峰值加速度)对边坡稳定性影响的显著性,并研究了地下水位变化对边坡稳定性和变形的影响规律。结果表明:内摩擦角对边坡稳定性影响最大,其次为设计峰值加... 详细信息

利用有限元模型分析了不同影响因素(坡角、黏聚力、内摩擦角、地下水位高度、设计峰值加速度)对边坡稳定性影响的显著性,并研究了地下水位变化对边坡稳定性和变形的影响规律。结果表明:内摩擦角对边坡稳定性影响最大,其次为设计峰值加速度、坡角、黏聚力、地下水位高度。地下水位的变化可使边坡安全系数降低15%,因此地下水的影响不容忽略。当水位达到较高位置(地下水位高度达22 m)时,水平最大位移比无水时增加58.33%。随着地下水位的升高边坡的最大水平位移开始表现出边坡后缘下挫并逐步向前缘扩展的趋势,使得边坡的变形最大值由边坡的最高处开始向坡脚处转移。当地下水位升高一定高度时,边坡的最大水平位移会出现一个突变,位移最大区域向边坡内部扩展,说明地下水的影响使得边坡滑动面向边坡内部延伸,其滑动规模增大,这可作为边坡滑坡预测的重要指标。

关键词：砂质边坡地下水位拟静力安全系数位移

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三维边坡拟静力抗震稳定性分析

岩石力学与工程学报 2011年第S1期30卷 2904-2912页

作者：胡成卢坤林朱大勇许强合肥工业大学土木与水利工程学院安徽合肥230009 成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室四川成都610059

基于滑面正应力修正的三维边坡稳定性分析,采用拟静力的分析方法,建立三向地震作用下边坡的平衡方程,通过求解线性方程组得到安全系数与三向地震作用的函数关系。比较二维与三维拟静力分析方法对安全系数的影响;分别讨论对称滑体与非对... 详细信息

基于滑面正应力修正的三维边坡稳定性分析,采用拟静力的分析方法,建立三向地震作用下边坡的平衡方程,通过求解线性方程组得到安全系数与三向地震作用的函数关系。比较二维与三维拟静力分析方法对安全系数的影响;分别讨论对称滑体与非对称滑体2种情况下,三向地震对安全系数的影响规律;考虑滑体长度、不对称的程度以及土体参数等对安全系数的影响,并计算三向地震作用下的安全系数与仅考虑水平地震作用的安全系数之间的相对误差。结果表明:水平地震作用对安全系数影响最大,竖向地震作用次之,横向地震作用最小;采用三维分析方法更符合实际情况,精度更高。

关键词：边坡工程拟静力安全系数三向地震作用

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冷弯薄壁型钢结构住宅拟静力抗震试验研究

工业建筑 2019年第12期49卷 171-176,187页

作者：陈易飞布欣王新武杨小林邢永辉孙海粟河南理工大学土木工程学院河南焦作454150 洛阳理工学院土木工程学院河南洛阳471023

为研究冷弯薄壁型钢结构体系的抗震性能,设计制作了一栋两层冷弯薄壁型钢结构住宅骨架足尺模型,并对其进行拟静力抗震试验,分析模型的受力特性和破坏形态,并对模型的滞回特性、延性、刚度退化以及耗能能力等抗震性能指标进行了研究。试... 详细信息

为研究冷弯薄壁型钢结构体系的抗震性能,设计制作了一栋两层冷弯薄壁型钢结构住宅骨架足尺模型,并对其进行拟静力抗震试验,分析模型的受力特性和破坏形态,并对模型的滞回特性、延性、刚度退化以及耗能能力等抗震性能指标进行了研究。试验结果表明:破坏主要发生在横撑节点处构件削弱部位,其他部位变形不大;模型顶层两侧的延性系数均大于4.0,说明模型具有良好的变形能力;模型中的墙体开洞会降低结构的刚度,但延性得到提高;结构耗能能力较强,且破坏为塑性破坏,有利于结构抗震。

关键词：冷弯薄壁型钢结构住宅足尺模型拟静力破坏形态抗震性能

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