帶轉(zhuǎn)動彈簧的桿單元平面鋼結(jié)構(gòu)彈塑性時程分析

拱式轉(zhuǎn)換層是一種新型轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)形式,通過研究罕遇地震作用下帶拱式轉(zhuǎn)換層高層結(jié)構(gòu)的彈塑性抗震性能,并利用彈塑性動力時程分析法對結(jié)構(gòu)進行罕遇地震反應(yīng)進行研究,結(jié)果表明:7度抗震設(shè)防時該結(jié)構(gòu)采用下列加強原則是比較合理的,即轉(zhuǎn)換層底部柱承載力增大系數(shù)分別為1.3(ⅰ類場地)、1.9(ⅱ類場地)、2.2(ⅲ類和ⅳ類場地);轉(zhuǎn)換層相鄰上部柱承載力增大系數(shù)為1.25;轉(zhuǎn)換層下弦桿跨中抗彎承載能力增大系數(shù)為3.5.分析還表明,該結(jié)構(gòu)不宜建在ⅳ類場地.

基于曲桿單元應(yīng)力-弦長關(guān)系和矩陣微分理論，推導(dǎo)出曲桿單元在彈性與彈塑性狀態(tài)下的切線剛度矩陣精確公式。研究構(gòu)件取理想彈塑性材料，結(jié)構(gòu)支座取固定鉸支座和可動鉸支座2種約束情況，考慮構(gòu)件具有初彎曲，采用曲桿單元切線剛度矩陣和廣義位移控制法，取結(jié)構(gòu)自重為參考荷載，對節(jié)點鉸接的k8大跨單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)進行彈塑性后屈曲分析。結(jié)果表明：曲桿單元切線剛度矩陣公式精確性很高，可有效用于大型鉸接單層網(wǎng)殼彈塑性后屈曲分析。

框架結(jié)構(gòu)的彈塑性時程分析

框—剪結(jié)構(gòu)的彈塑性時程分析——采用結(jié)構(gòu)分析軟件epda對某框剪結(jié)構(gòu)建立結(jié)構(gòu)彈塑性時程分析模型，進行動力時程分析，結(jié)構(gòu)非線性地震反應(yīng)分析，從分析結(jié)果可以看出，表明該結(jié)構(gòu)整體抗側(cè)剛度較大，抗震性能較好，進入彈塑性階段后，塑性鉸分布合理，滿足結(jié)構(gòu)延性設(shè)...

本文基于clough雙分量模型的思想,提出了鋼桿件彈塑性單元剛度分析的瞬態(tài)廣義clough模型概念,結(jié)合考慮幾何非線性,建立了桿系鋼結(jié)構(gòu)彈塑性變形實用分析方法。通過鋼剛架模型試驗的分析,驗證了本文分析方法的有效性,同時指出了幾何非線性對桿系鋼結(jié)構(gòu)彈塑性變形分析結(jié)果的影響。

斜面網(wǎng)架傾斜放置,兩端支承柱之間存在很大的高差,造成了整體結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和剛度分布明顯不對稱。對周邊支承帶斜面網(wǎng)架整體結(jié)構(gòu)進行了地震作用下的彈塑性時程分析,并與平面網(wǎng)架進行了受力特性對比。分析表明:帶斜面網(wǎng)架在水平x,y方向的整體受力特性有很大差別。斜面網(wǎng)架沿y方向(第二振型方向)運動時,高、低端支承柱和網(wǎng)架一起構(gòu)成了整體性很強的抗側(cè)力體系,y向水平地震作用按柱的側(cè)移剛度分配剪力;沿x方向(第一振型方向)運動時,低端柱沒有形成對高端柱的強有效約束,x向地震剪力由支承柱承受的荷載根據(jù)達朗伯原理確定;由于高、低端支承柱向與其相連的上弦、腹桿傳遞的軸力相差較大,地震作用下網(wǎng)架的內(nèi)力分布呈現(xiàn)斜面網(wǎng)架的獨特性。

自然單元法(nem)是一種求解偏微分方程的無網(wǎng)格數(shù)值方法,其形函數(shù)兼具無網(wǎng)格法的特點和傳統(tǒng)有限元法的優(yōu)點。本文基于塑性增量理論,將自然單元法應(yīng)用于彈塑性問題的分析計算中。為實現(xiàn)近似函數(shù)在非凸邊界上的線性變化,采用約束的自然單元法(c-nem)進行形函數(shù)計算。給出了增量切線剛度法求解非線性控制方程的相關(guān)公式,并對加載狀態(tài)的確定和過渡狀態(tài)下比例因子的計算方法等問題進行了深入的研究。編制了von-mises屈服準則下線性強化材料模型的二維彈塑性分析計算程序。算例分析表明,用自然單元法分析彈塑性力學(xué)問題是可行的,具有前處理過程簡單、可以方便地準確施加本質(zhì)邊界條件等優(yōu)點。

采用abaqus通用有限元軟件分析鋼-混凝土混合結(jié)構(gòu)在地震作用下的動力特性及動力時程反應(yīng),得到了結(jié)構(gòu)在不同地震烈度下的頂點位移時程、加速度時程、樓層位移及層間位移角反應(yīng);并研究了地震作用下混合結(jié)構(gòu)的開裂、屈服與破壞情況。研究結(jié)果表明:混合結(jié)構(gòu)的樓層側(cè)移呈彎剪綜合的變形特性;結(jié)構(gòu)的最大層間位移角發(fā)生在結(jié)構(gòu)的中下部樓層,且隨地震烈度加大,最大層間位移角出現(xiàn)的樓層位置呈下移趨勢;混凝土核心筒的連梁先于底層剪力墻發(fā)生破壞而成為結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)。

通過土顆粒之間的連接其在土體受力過程中的變形特性,根據(jù)彈塑性理論建立土體的并聯(lián)彈簧模型。結(jié)合土體在受力過程中處于塑性流動的連接數(shù)目和土體中連接總數(shù)目的比值來建立土體的損傷變量,進而推導(dǎo)出土體受力時的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系。實例表明,所推導(dǎo)的土體本構(gòu)關(guān)系是合理的。

對新型鋼連梁控制結(jié)構(gòu)進行分析,確定動力分析模型,考慮材料非線性因素,應(yīng)用有限元分析軟件對空間簡化分析模型進行彈塑性動力時程分析,通過3種連梁方案的對比,考查鋼連梁控制結(jié)構(gòu)連梁方案在強震作用下對結(jié)構(gòu)體系抗震性能的影響.分析結(jié)果表明,鋼連梁控制結(jié)構(gòu)可以在不改變結(jié)構(gòu)體系自振特性的情況下有效控制結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng),使結(jié)構(gòu)體系趨于理想的耗能模式,具有優(yōu)越的抗震性能.

利用satwe軟件和midas軟件分別建立某高層的單塔和雙塔模型，比較了單塔和雙塔模型的計算結(jié)果．并比較了兩種軟件的單塔模型計算得到的該結(jié)構(gòu)的振型模態(tài)、重力、風(fēng)及地震總作用力．以及該結(jié)構(gòu)在風(fēng)及地震作用下結(jié)構(gòu)的最大層間位移。最后對該結(jié)構(gòu)進行了彈塑性時程分析，對結(jié)構(gòu)在地震作用下構(gòu)件的損傷進行了分析。

利用satwe軟件和midas軟件分別建立某高層的單塔和雙塔模型,比較了單塔和雙塔模型的計算結(jié)果,并比較了兩種軟件的單塔模型計算得到的該結(jié)構(gòu)的振型模態(tài)、重力、風(fēng)及地震總作用力,以及該結(jié)構(gòu)在風(fēng)及地震作用下結(jié)構(gòu)的最大層間位移。最后對該結(jié)構(gòu)進行了彈塑性時程分析,對結(jié)構(gòu)在地震作用下構(gòu)件的損傷進行了分析。

　　收稿日期:2005-12-10 基金項目:國家杰出青年基金(50025823);遼寧省青年科研人才培養(yǎng)基金(973010);遼寧省教育廳重大項目 (20201056). 作者簡介:李兵(1974-),男,博士,主要從事抗震方向研究. 文章編號:1671-2021(2006)03-0393-04 rc框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的彈塑性時程分析 李　兵1,李宏男 2 ,史文學(xué) 3 ,陳　鑫 1 (11沈陽建筑大學(xué)土木工程學(xué)院,遼寧沈陽110168;　21大連理工大學(xué)海岸和近海工程國家重點實驗室,遼寧大連116024; 31營口職業(yè)技術(shù)學(xué)院建工系,遼寧營口115000) 摘　要:目的為簡化計算過程,提出鋼筋混凝土框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的宏觀力學(xué)模型, 考慮剪力墻邊柱對扭轉(zhuǎn)的貢獻,對框-

某框架結(jié)構(gòu)的彈塑性時程分析

帶轉(zhuǎn)換層的高層結(jié)構(gòu)由于其較好的經(jīng)濟效益越來越受到歡迎.因厚板轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)在抗震設(shè)計上存在的問題較多,在地震區(qū)應(yīng)用的經(jīng)驗較少,故規(guī)范對帶厚板轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的使用進行了嚴格的限制.采用靜力彈塑性分析方法對一帶厚板轉(zhuǎn)換的結(jié)構(gòu)進行罕遇地震下的受力分析.結(jié)果表明,厚板在罕遇地震下仍處于彈性階段,具有良好的表現(xiàn)性能,結(jié)構(gòu)的變形滿足規(guī)范要求.

彈塑性時程分析方法及其應(yīng)用

本文結(jié)合工程實例,對某鋼結(jié)構(gòu)建筑進行結(jié)構(gòu)超限分析,該教學(xué)樓結(jié)構(gòu)體系復(fù)雜,結(jié)構(gòu)體系嚴重不規(guī)則,按照《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》采用盈建科(yjk)進行靜力彈塑性分析,保證結(jié)構(gòu)設(shè)計安全可靠。

本文介紹了國內(nèi)第一個高層建筑空間桿系－層模型在多維地震波作用下彈塑性時程分析程序ｈｂｆａ，并指出目前在高層建筑彈塑性時程分析的應(yīng)用存在五大難點。

樓高44.82m的某文化藝術(shù)中心(pc板方案)為復(fù)雜大跨度建筑,由3個剪力墻圓筒組成豎向傳力結(jié)構(gòu)體系,圓筒之間采用5道和6道桁架相連,最大跨度分別約為70m和90m,結(jié)構(gòu)3層設(shè)置轉(zhuǎn)換層,外皮是由加預(yù)應(yīng)力pc板組成一個空間的網(wǎng)殼受力體系。本文采用abaqus軟件對該結(jié)構(gòu)進行彈塑性時程分析,根據(jù)結(jié)構(gòu)的頂點位移、基底剪力、鋼材塑性應(yīng)變和殼單元損傷等計算結(jié)果,分析在罕遇地震下結(jié)構(gòu)的抗震性能,為抗震設(shè)計提供依據(jù)。

分析了蝶形彈簧的實際工作狀態(tài)及其不足,找出了解決的方法,經(jīng)過改進,燒結(jié)機彈性拉壓桿使用壽命由原來的8個月提高到5年。

采用有限元軟件仿真分析了彈簧碰撞塑性應(yīng)變特性及材料模型對塑性應(yīng)變和當(dāng)量應(yīng)力的影響。建立彈簧模型,假定彈簧材料不變,使用不同速度的撞擊物撞擊彈簧,撞擊物模型分別選用剛體模型和動塑性模型,分析塑性應(yīng)變的產(chǎn)生原因。仿真結(jié)果表明了剛性模型和動塑性模型對塑性應(yīng)變及最大當(dāng)量應(yīng)力的影響,對碰撞仿真過程中材料模型的選取具有指導(dǎo)意義。

無粘結(jié)支撐鋼框架彈塑性時程分析 作者：賈明明，張素梅 作者單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院,黑龍江哈爾濱150090 本文讀者也讀過(8條) 1.韓雪.薛彥濤.佟道林無粘結(jié)鋼支撐加固大空間結(jié)構(gòu)的彈塑性地震反應(yīng)分析[會議論文]-2007 2.沈國慶.陳宏.王元清.石永久.shenguoqing.chenhong.wangyuanqing.shiyongjiu無粘結(jié)鋼支撐非線性有限 元分析[期刊論文]-四川建筑科學(xué)研究2007,33(5) 3.姚建峰.汪洋無粘結(jié)支撐消能系統(tǒng)的工程實例及性能研究[會議論文]-2007 4.程光煜.葉列平.崔鴻超防屈曲耗能鋼支撐設(shè)計方法的研究[會議論文]-2007 5.陳宏.沈國慶無粘結(jié)鋼支撐在多高層鋼結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用[會議論文]-2006 6.程光煜.葉列平.崔鴻超防屈曲耗