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钢筋混凝土板的有限元法分析

钢筋混凝土板是目前使用最为广泛的一种结构形式。对于这类结构的受力性能和荷载作用下的反应特性及合理的设计方法和构造措施,历来是结构研究人员和工程师们深入研究的课题。随着现代化建筑功能的日益复杂多变及智能建筑的大量出现,其中的辅助设施越来越多,也越来越复杂,导致很多管路、线路、电梯都是从楼板中开孔穿过。钢筋混凝土板开孔后受力性能会发生改变,孔的周围出现应力集中。为此,本文论述了钢筋混凝土板的相关理论并用ANSYS软件分析了四边固支开孔板在不同开孔位置和形状、不同开孔面积的情况下内力的改变,获得了内力改变的规律,并和三边固支板、悬挑板在近似的边界条件下的受力倩况进行比较,得到一些相近的结果。同时,应用前人提出的不同的抗剪承载力公式,建立了不同的数学模型,且分析了影响板的抗剪承载力的各种因素。从建立钢筋混凝土板的计算模型开始,讨论了钢筋与混凝土的离散、混凝土的本构方程等内容,并用所讨论的模型,对一钢筋混凝土板进行了分析计算。最后与试验结  (本文共88页) 本文目录 | 阅读全文>>

天津理工大学
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钢框架整体结构在火灾下行为的研究

随着经济的发展,钢结构以其强度高、重量轻、施工周期短等优势,在建筑业中迅速崛起,而火灾发生的次数和由它造成的生命财产损失也在增加。由于结构的功能是以整体承受载荷,火灾下单个构件的破坏,并不意味着整体结构的破坏,结构内部应力的重分布,使整体结构仍具有继续承载的能力。因此,以整体结构为对象计算其抗火能力就势在必行。本文以整体结构为对象,以有限元分析软件ANSYS为平台,采用基于计算的结构抗火设计方法,对以下几个方面进行了研究:首先开发了一种简化计算模型:以整体结构为对象能有效地模拟各构件间的关系,这将导致解题规模巨大,为使解题规模限制在当前计算机解题能力之内,本文探索了局部火灾对邻近区域和对整体结构的影响,开发出了一种简化计算模型。第二对火灾下钢结构行为进行了变参数研究:文中模拟研究时考虑构件之间约束状态对整体结构响应的影响,采用刚接和铰接两种连接方式;将结构的主梁采用防火保护、次梁不保护进行定量计算分析,得出整体钢框架结构在不同防...  (本文共75页) 本文目录 | 阅读全文>>

湖南大学
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外包U型钢板半装配式组合空腹夹层板楼盖理论与试验研究

大跨度空间结构往往是衡量一个国家建筑科学技术水平的重要标志,也是一个国家文明发展程度的象征,因此世界各国都十分重视大跨度空间结构理论和技术的研究、应用、发展与创新。空间网格结构是一种由杆单元、梁柱单元及板壳单元集成的空间三维结构体系。是在上世纪中叶,随着现代世界工业化的发展,对大跨度结构的功能要求越来越强烈的外部条件下,蓬勃发展起来的新型结构。目前国内外现有38种具体形式的空间网格结构,空间网格结构由于可根据需要设置合理形体,使得其具有良好的受力性能,从而不仅形体优美、经济合理,还可以跨越较大的空间,成为近年来最具有生命力的结构形式之一。随着人类社会不断的发展,为满足人们日益增加的需要,新型空间网格结构的具体形式不断开发出来。本文提出的“外包U型钢板半装配式组合空腹夹层板楼盖”空间网格结构具体形式正是为了解决城市土地越来越少的实际问题:一、城市人口越来越多,对公共建筑需求必定增加,改以前单层大跨度公共建筑为多层大跨度公共建筑,可...  (本文共207页) 本文目录 | 阅读全文>>

华南理工大学
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基于扩展有限元法的混凝土梁开裂特性研究

混凝土是一种被广泛应用于土木工程中的材料,其抗拉强度远小于抗压强度,较小的拉应力作用就会产生裂缝,裂缝的发展导致混凝土构件耐久性和安全性严重降低,深入研究混凝土的开裂特性对混凝土结构的设计和安全评估都具有重要意义。本文借助ABAQUS软件,基于扩展有限元法对素混凝土和钢筋混凝土三点弯曲梁的裂缝扩展进行数值分析,主要研究内容有:首先系统地介绍扩展有限元法的基本思想,阐述混凝土黏聚裂缝模型的基本思想并总结三类常用的混凝土软化本构关系,概述ABAQUS软件中XFEM模块的基本原理,并利用此模块计算三个经典裂缝问题。将文献中试验测得的具有尺寸效应的混凝土断裂能Gf作为基础数据,利用局部断裂能的双线性模型计算混凝土真实断裂能GF,并以GF作为混凝土的参数,建立素混凝土三点弯曲梁模型,数值分析不同缝高比、不同梁宽以及不同缝宽比的混凝土梁的断裂过程。建立两种不同强度混凝土的三点弯曲梁模型,模拟分析高强混凝土加固素混凝土的三点弯曲梁和C35和C...  (本文共122页) 本文目录 | 阅读全文>>

湖南大学
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有限平面桁架单元法的研究及应用

结构分析是工程结构设计的关键环节,无论是精确的数学解析方法还是传统有限单元法,都存在缺陷。前者求解的弹性力学问题很有限;后者通用性较好,但场函数难于构造,计算量大,而且材料非线性分析塑性阶段,往往难以得到稳定的结果。为此,本文从桁架结构出发,基于位移等效原则和有限元基本思想,构造了一种新的单元模型——等效平面桁架单元(矩形单元和三角形单元),在满足工程精度下,寻求到一种更简单实用的近似计算方法来解决复杂的二维问题。同时,将本单元应用于钢筋混凝土一般构件和转换结构的线性有限元分析及钢筋混凝土的非线性分析中。大量算例证实本文方法的正确可行,可供工程应用结构分析参考。1.针对平面应力问题,构造了等效矩形平面桁架单元,将较复杂的二维问题一维化。在结点荷载作用下等效矩形桁架结构模型内只有二力杆单元,单元受力、变形简单清晰,易于计算、观察和判断,并能满足工程精度要求。2.对于边界不规则的结构情况构造了对边界形状适应性较好的三角形单元,推导了...  (本文共93页) 本文目录 | 阅读全文>>

福建农林大学
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钢管混凝土叠合柱局部受压的力学性能研究

钢管混凝土叠合柱具有较高的承载力,优越的抗火性能,抗锈蚀能力以及抗震性能,因此钢管混凝土叠合柱是对传统钢管混凝土结构的升华,而局部受压是钢管混凝土叠合柱实际工程应用中常见的受力状态,如钢管混凝土叠合柱与网架连接处,该情况下钢管混凝土叠合柱则是受到来自球节点的局部荷载,而关于钢管混凝土叠合柱局部受压的这一方面的研究工作目前则尚未见报道,本文的研究目的在于利用有限元法明晰在局压荷载作用下钢管混凝土叠合柱的力学性能。本文主要从理论上较为深入地研究了钢管混凝土叠合柱在局压荷载作用下的工作机理并以系统的参数分析基础上明晰了钢管混凝土叠合柱局压荷载影响系数的变化规律,为在局压荷载作用下的钢管混凝土叠合柱的研究提供参考,研究结果表明:当局压面积比较小,钢管混凝土叠合柱的破坏主要由外围混凝土主导,随着局压面积比增大,逐渐由钢管内核心混凝土主导;局压面积比越大,钢管混凝土叠合柱受局压荷载的影响越显著,此外端板刚度越大会减弱构件受局压荷载的影响程度...  (本文共120页) 本文目录 | 阅读全文>>