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接触条件下组合结构的动力学分析

机械强度 2006年第5期28卷 658-663页

作者：谈卓君廖日东左正兴向建华北京理工大学机械与车辆工程学院北京100081

组合结构的动力学分析中因存在高度非线性的接触边界而成为有限元分析中的技术难点。文中直接采用接触单元和非线性算法,对组合结构进行模态计算和接触状态稳定性能分析。在分析接触算法中影响组合结构刚度矩阵变化的因素、在何种程度... 详细信息

组合结构的动力学分析中因存在高度非线性的接触边界而成为有限元分析中的技术难点。文中直接采用接触单元和非线性算法,对组合结构进行模态计算和接触状态稳定性能分析。在分析接触算法中影响组合结构刚度矩阵变化的因素、在何种程度下可以将组合结构线性化的机理的基础上,讨论组合体受预紧力时的组合模态、不同摩擦因数对组合结构模态的影响,进行不同预紧力下组合结构抗干扰能力的计算。通过该理论得到的规律和结论可以指导其他组合结构的动力学计算,并且排除以往分析方法由于使用人员不同、分析经验不一样而导致的计算结果随机性和不正确性,对组合结构的动力学分析提出新思路、新方法。

关键词：接触非线性动力学分析组合结构

界面剥离钢-混凝土组合结构应力波传播谱元法模拟研究

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工程力学 2017年第2期34卷 145-152页

作者：栾乐乐许斌陈洪兵湖南大学土木工程学院长沙410082 华侨大学土木工程学院厦门361021 福建省结构工程与防灾重点实验室(华侨大学) 厦门361021

建立钢-混凝土组合结构截面二维谱元法模型,针对钢-混凝土界面完好以及存在界面剥离时模型在单点激励下弹性应力波场进行模拟分析,探究弹性应力波的传播规律。采用去除混凝土单元的方法反映组合结构中钢板与混凝土之间的界面剥离。通过... 详细信息

建立钢-混凝土组合结构截面二维谱元法模型,针对钢-混凝土界面完好以及存在界面剥离时模型在单点激励下弹性应力波场进行模拟分析,探究弹性应力波的传播规律。采用去除混凝土单元的方法反映组合结构中钢板与混凝土之间的界面剥离。通过对比分析表明界面剥离的存在对弹性应力波场以及模型上不同位置的位移响应产生影响。通过改变界面剥离程度,得到测点位移的变化规律。通过模拟,谱元法可以有效模拟钢-混凝土组合结构中弹性波的传播规律,为研究基于应力波测量的钢-混凝土组合结构界面缺陷检测机理提供帮助。

关键词：组合结构缺陷检测应力波法谱元法界面剥离

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采用纤维梁单元分析钢-混凝土组合结构地震反应的应用

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建筑结构学报 2011年第10期32卷 11-20页

作者：聂建国陶慕轩清华大学土木工程安全与耐久教育部重点实验室北京100084

将用于钢-混凝土组合结构地震反应分析的纤维梁单元应用于各种类型构件的非线性分析中,包括普通钢筋混凝土构件(钢筋混凝土梁、钢筋混凝土柱和钢筋混凝土受弯剪力墙)、钢-混凝土组合梁构件(承受正、负弯矩的简支组合梁、连续组合梁和往... 详细信息

将用于钢-混凝土组合结构地震反应分析的纤维梁单元应用于各种类型构件的非线性分析中,包括普通钢筋混凝土构件(钢筋混凝土梁、钢筋混凝土柱和钢筋混凝土受弯剪力墙)、钢-混凝土组合梁构件(承受正、负弯矩的简支组合梁、连续组合梁和往复荷载作用下的组合梁)以及钢管混凝土构件(圆形、方形以及矩形轴心受压短柱构件、纯弯构件、压弯构件和往复荷载作用下的压弯构件),数值模拟结果和试验结果均吻合良好,证明了该模型具有良好的精度以及广泛的适用性。通过对关键截面关键纤维的应力-应变发展过程进行分析,对这些构件的内在受力机理和破坏规律进行了深入的讨论。经过验证可知,开发的纤维梁单元不仅能充分兼顾准确性、通用性以及高效性,同时还具备求解速度快、数值稳定性好以及前后处理强大方便的特点,为组合结构体系的地震反应分析提供了可靠的手段。

关键词：组合结构钢筋混凝土钢-混凝土组合梁钢管混凝土地震反应分析试验验证纤维梁单元

钢-钢筋混凝土组合结构太阳能发电塔强震响应分析

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太阳能学报 2019年第6期40卷 1503-1510页

作者：白国良郝彬西安建筑科技大学土木工程学院

为探究钢-钢筋混凝土组合结构太阳能发电塔实际工程在强震作用下的抗震性能,通过振动台试验和ABAQUS软件对缩尺模型结构进行动力响应时程分析,并得出结论:试验和ABAQUS计算的结构前二阶频率分别为2.002、2.026 Hz和2.072、2.094 Hz;随... 详细信息

为探究钢-钢筋混凝土组合结构太阳能发电塔实际工程在强震作用下的抗震性能,通过振动台试验和ABAQUS软件对缩尺模型结构进行动力响应时程分析,并得出结论:试验和ABAQUS计算的结构前二阶频率分别为2.002、2.026 Hz和2.072、2.094 Hz;随着输入地震烈度的增大,结构加速度响应峰值和位移响应峰值的出现时间逐渐向后推移。Taft波频谱特性对结构动力响应影响较大;模型结构底部剪力最大,塔顶紫铜结构的受力小于混凝土筒体结构。试验和ABAQUS计算的剪力响应最大值分别为71、73 kN;模型结构质心下部所受轴力较大,试验和ABAQUS计算的轴力响应最大值分别为146、143 kN;在峰值加速度0.900g强震作用下,竖向地震对结构的影响大于水平向地震。

关键词：组合结构太阳能发电塔强震动力响应

基于修正压力场模型的膜单元的开发及其在组合结构中的应用

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土木工程学报 2013年第9期46卷 62-71页

作者：聂建国周萌清华大学土木工程安全与耐久教育部重点实验室北京100084 清华大学土木工程系北京100084

以转动裂缝模型为核心思想的修正压力场模型(MCFT)是近30年来钢筋混凝土剪扭行为研究成果的代表之一,提出通过大型通用有限元程序ABAQUS 6.9二次开发将修正压力场模型应用于非线性有限元分析中,并在该模型的基础上作出一定发展,使其适... 详细信息

以转动裂缝模型为核心思想的修正压力场模型(MCFT)是近30年来钢筋混凝土剪扭行为研究成果的代表之一,提出通过大型通用有限元程序ABAQUS 6.9二次开发将修正压力场模型应用于非线性有限元分析中,并在该模型的基础上作出一定发展,使其适用于压拉弯剪复合作用下的钢筋混凝土结构、钢-混凝土组合结构的非线性分析。将该模型应用于国内外各种类型构件的分析中,包括钢筋混凝土梁(剪切破坏梁、弯曲破坏梁、弯剪复合破坏梁)、钢筋混凝土墙以及内嵌钢板混凝土组合墙,数值模拟结果与试验结果吻合良好,表明该模型充分兼顾准确性、通用性,为压拉弯剪复合作用下的钢筋混凝土结构、钢-混凝土组合结构的非线性分析提供了有效的手段。

关键词：组合结构剪切裂缝修正压力场模型平面膜单元

基于混合消能减震技术的组合结构独柱高架站台抗震性能研究

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建筑结构学报 2019年第5期40卷 50-62页

作者：许立言聂鑫庄亮东陶慕轩清华大学土木工程系北京100084 清华大学土木工程安全与耐久教育部重点实验室北京100084 中国铁道科学研究院高速铁路轨道技术国家重点实验室北京100081 清华大学北京市钢与混凝土组合结构工程技术研究中心北京100084

结合高性能组合结构形式以及混合消能减震体系的双重技术优势,研发了适用于独柱长悬臂式高架站台结构的抗震体系。采用有限元分析软件MSC. MARC分别对该体系进行了强震作用下的静力弹塑性分析和动力弹塑性时程分析。分析结果表明基于MSC... 详细信息

结合高性能组合结构形式以及混合消能减震体系的双重技术优势,研发了适用于独柱长悬臂式高架站台结构的抗震体系。采用有限元分析软件MSC. MARC分别对该体系进行了强震作用下的静力弹塑性分析和动力弹塑性时程分析。分析结果表明基于MSC. MARC二次开发的纤维模型和采用宏观本构的一维非线性弹簧模型能高效准确地模拟站台结构的非线性动力特征以及损伤破坏规律。混合消能减震技术可显著提高结构的刚度和承载力,在降低主体构件耗能的同时增强结构的整体耗能能力。在体系层面,混合消能减震技术可明显改善结构刚度分布不均匀带来的不利影响,有效地降低结构的整体变形和层间位移角;在构件层面,消能减震体系能减少或避免主体构件的出铰,有效地降低主要承重构件的截面应力水平,降低悬臂梁所承受的扭矩。值得注意的是,在混合消能减震体系中,由于结构的各个薄弱环节均得到了加强,未受到消能减震构件保护的其他结构构件的地震响应可能会被放大。

关键词：组合结构独柱高架站台混合消能减震技术有限元分析抗震性能

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全平衡钢索提升式升船机组合结构自振特性

计算力学学报 2003年第5期20卷 568-573页

作者：喻永声弓满峰大连理工大学工程力学系辽宁大连116023

提出了全平衡钢索提升式升船机组合结构的动力模型。在多重子结构分析中利用子空间迭代完成了整体组合结构的自由振动计算。

关键词：全平衡钢索提升式升船机组合结构动力模型自振特性多重子结构子空间迭代稳定性自由振动

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钢-混凝土组合结构抗火性能研究与应用

建筑结构学报 2010年第6期31卷 96-109页

作者：余志武丁发兴中南大学土木建筑学院湖南长沙410075

钢-混凝土组合结构抗火性能研究是当前的研究热点之一,国内外学者对此展开大量试验研究和理论分析。通过介绍国内外研究者在组合板、组合梁、组合柱等构件以及结构节点和结构体系抗火性能方面研究概况,分析了我国现有防火设计规范的特... 详细信息

钢-混凝土组合结构抗火性能研究是当前的研究热点之一,国内外学者对此展开大量试验研究和理论分析。通过介绍国内外研究者在组合板、组合梁、组合柱等构件以及结构节点和结构体系抗火性能方面研究概况,分析了我国现有防火设计规范的特点以及工程应用情况,指出现有研究的不足,对组合结构抗火研究领域在高温材料热-力耦合本构关系、计算理论、数值火灾试验和设计方法等方面需进一步研究的工作进行了展望。文中指出,建立考虑升降温、多轴应力状态、不同加卸载路径的钢材和混凝土热-力耦合本构关系,建立基于整体性能、考虑升降温全过程的结构抗火分析理论,建立整体结构数值火灾试验方法,提出"三水准"结构抗火设计与灾后结构损伤评估原则以及基于时变可靠度和结构整体性能的组合结构抗火设计方法是钢-混凝土组合结构抗火性能研究的关键科学问题。

关键词：组合结构抗火性能耐火极限抗火设计火灾全过程

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基于区域分解的组合结构振动分析方法

上海交通大学学报 2012年第9期46卷 1487-1492页

作者：瞿叶高华宏星孟光谌勇龙新华上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240

提出了一种分析一般边界条件下组合结构动力学特性的区域分解法.首先,沿组合结构连接处和位移边界而将组合结构分解成若干自由子结构,并将子结构分解为一些规则子域,以获取组合结构的高阶振动特性;采用分区广义变分和最小二乘加权残值... 详细信息

提出了一种分析一般边界条件下组合结构动力学特性的区域分解法.首先,沿组合结构连接处和位移边界而将组合结构分解成若干自由子结构,并将子结构分解为一些规则子域,以获取组合结构的高阶振动特性;采用分区广义变分和最小二乘加权残值法将子域界面的位移协调方程引入组合结构的能量泛函中,以使组合结构的动力分析问题归结为在满足分区界面位移协调条件下的无约束泛函变分问题.同时,采用区域分解法分析了不同边界条件的圆锥壳-环肋骨圆柱壳-圆锥壳组合结构的动力学特性,通过与有限元软件ANSYS的相应结果进行对比,验证了其计算精度和稳定性.结果表明,所提出的区域分解法具有高效率、高精度和良好收敛性等优点.

关键词：区域分解分区广义变分最小二乘加权残值法组合结构振动分析