暗支撑剪力墙非线性分析模型

建立了适合于带暗支撑剪力墙非线性分析的宏观单元模型,分别用带斜杆的多垂直杆单元模型和模拟框架单元模型对2个带暗支撑剪力墙进行了静力弹塑性分析,给出了模拟框架单元模型的刚度矩阵和杆件非线性力-变形关系,对两种不同单元模型的计算结果进行了对比,结果表明该两种模型能够较好反映带暗支撑剪力墙的弹性和塑性阶段的受力特点。     

基于宏观模型的暗支撑短肢剪力墙非线性分析

建立了适合于带暗支撑短肢剪力墙非线性分析的宏观计算模型，分析推导了SAP程序中Link单元的刚度矩阵，明确了Link（单元中各弹簧的物理意义，给出了各单元等效刚度计算方法，选取了合适的单元力一位移关系。用由Link单元建立的宏观模型对3片普通短肢剪力墙和3片带暗支撑短肢剪力墙进行了静力弹塑性分析，试验和计算所得顶点力一位移骨架曲线符合良好，说明所建宏观模型合理，用由Link单元建立的宏观模型能较好的模拟带暗支撑短肢剪力墙的非线性行为。     

考虑剪切滞后效应的钢筋混凝土剪力墙单元模型及应用

多垂直杆单元模型是在钢筋混凝土剪力墙非线性分析中较为常用的一种宏观模型。现有的分析方法不能考虑翼板剪滞效应的影响,然而翼板上正应力非均匀分布必然影响剪力墙承载力的充分发挥。其次现有的分析方法大多不能较好地考虑垂直杆中正应力对剪切刚度的影响。本文在多垂直杆单元模型的基础上进行改进,把垂直杆的轴向刚度和剪切刚度相结合,并引入剪滞位移自由度,摒弃平截面假定的限制,对一工程结构模型的静力分析显示其变形状态符合受力机理,对3片短肢剪力墙模型和1片剪力墙模型进行弹塑性静力加载分析,计算结果与试验结果吻合较好,表明该方法应用可行。     

一种宏观剪力墙单元模型应用研究

多垂直杆元模型是近年来发展的一种较为理想的宏观墙单元模型，被许多研究者用于钢筋混凝土剪力墙结构的非线性分析。本文对该模型中涉及的各元件的本构关系、有关计算参数和单元的边界条件进行了较为细致的讨论，为该模型的应用提供了参考，并提供了一算例，指出了目前模型中需要改进的地方。     

钢筋混凝土剪力墙结构基于自平衡力的非线性地震反应分析

本文简要评述了现有钢筋混凝土剪力墙的非线性分析模型，着重介绍了多竖线单元模型，并对其竖向单元的轴向刚度和水平弹簧的剪切刚度分别建议了改进的滞变模型，最后将基于自平衡力的非线性动力反应分析方法应用于求解剪力墙结构的非线性地震反应，并用传统分析方法对其结果进行了检验，表明该分析方法计算简便，而且是有效和可靠的。     

变角软化桁架理论在带暗支撑剪力墙中的应用

在钢筋混凝土变角软化桁架模型的基础上，提出了适于分析带暗支撑剪力墙的软化桁架模型。用该模型对已完成试验研究的剪力墙进行了计算分析，结果表明，该模型可适用于带暗支撑剪力墙的极限承载力分析，同时也为其受力全过程分析提供了有效途径。     

钢筋混凝土剪力墙非线性单元模型的研究

本文首先对等效框架模型、多竖直杆单元模型作了改进.然后应用改进等效框架模型、改进多竖直杆单元模型及分层壳单元模型,对不同轴压比的三片剪力墙构件模型与一个14层筒中筒结构模型进行了计算分析,并与实验结果作了比较.结果表明:改进多竖直杆单元模型在所有情况下均可取得较好结果,是适用性较强的剪力墙非线性单元模型;多层壳单元模型...     

T形短肢剪力墙弹塑性模型及地震反应分析

根据短肢剪力墙结构的受力和变形特点,对多竖直杆模型进行了改进,建立了截面位移模型,摒弃了杆模型平截面假定的限制,有效地考虑了剪滞效应和翼缘的影响。利用变分原理导出了T形短肢剪力墙的空间单元刚度矩阵,研制了弹塑性时程分析程序,并输入三种不同的地震动进行了算例分析,计算结果表明,短肢剪力墙结构抗震性能较好,适合于在地震区推广使用。     

一种考虑截面翘曲的剪力墙宏模型

提出了一种六自由度刚杆—弹簧单元，可以像有限元法那样根据精度和计算量的要求，以适当密度在水平和垂直方向拼装成剪力墙的宏模型。这一宏模型不仅可以反映中和轴的移动，而且不再受现有宏模型中平面假定的限制，可以反映初始平截面的剪切翘曲。这对于分析剪跨比较小的剪力墙是有一定必要性的。该模型竖向弹簧布置在Gauss积分点处，从而有效提高了计算精度和效率。利用该模型计算了五个剪力墙的弹塑性“推覆”过程，取得了与实验较为一致的结果。对一些有关宏模型中本构关系选取及变形假定的问题进行了讨论。     

底部带暗支撑中高剪力墙抗震性能试验及承载力计算

通过两个中高剪力墙模型的试验研究，比较分析了底部带暗支撑中高剪力墙与普通中高剪力墙的抗震性能。建立了承载力计算模型与方法，计算结果与实测值符合较好。     

A fiber-section model based Timoshenko beam element using shear-bending interdependent shape function

A fiber-section model based Timoshenko beam element is proposed in this study that is founded on the nonlinear analysis of frame elements considering axial,flexural,and shear deformations.This model is achieved using a shear-bending interdependent formulation(SBIF).The shape function of the element is derived from the exact solution of the homogeneous form of the equilibrium equation for the Timoshenko deformation hypothesis.The proposed element is free from shear-locking.The sectional fiber model is constituted with a multi-axial plasticity material model,which is used to simulate the coupled shear-axial nonlinear behavior of each fiber.By imposing deformation compatibility conditions among the fibers,the sectional and elemental resisting forces are calculated.Since the SBIF shape functions are interactive with the shear-corrector factor for different shapes of sections,an iterative procedure is introduced in the nonlinear state determination of the proposed Timoshenko element.In addition,the proposed model tackles the geometric nonlinear problem by adopting a corotational coordinate transformation approach.The derivation procedure of the corotational algorithm of the SBIF Timoshenko element for nonlinear geometrical analysis is presented.Numerical examples confirm that the SBIF Timoshenko element with a fiber-section model has the same accuracy and robustness as the flexibility-based formulation.Finally,the SBIF Timoshenko element is extended and demonstratedin a three-dimensional numerical example.     

Damage identification of structures with uncertain frequency and mode shape data

A statistical method with combined uncertain frequency and mode shape data for structural damage identification is proposed. By comparing the measured vibration data before damage or analytical finite element model of the intact structure with those measured after damage, the finite element model is updated so that its vibration characteristic changes are equal to the changes in the measured data as closely as possible. The effects of uncertainties in both the measured vibration data and finite element model are considered as random variables in model updating. The statistical variations of the updated finite element model are derived with perturbation method and Monte Carlo technique. The probabilities of damage existence in the structural members are then defined. The proposed method is applied to a laboratory tested steel cantilever beam and frame structure. The results show that all the damages are identified correctly with high probabilities of damage existence. Discussions are also made on the applicability of the method when no measurement data of intact structure are available. Copyright © 2002 John Wiley & Sons, Ltd.     

时间域全波场各向异性弹性参数反演

从各向异性弹性波的有限元正演方程出发 ,导出了反问题中时间域雅可比矩阵求解的计算公式 .它具有与时间域有限元正演方程相同的表达形式 ,故可通过有限元正演计算来获得雅可比矩阵 .研究了有限元正演算法的效率和精度、吸收边界条件等方面的问题 ,以提高反演系统的效率和精度 .在此基础上 ,实现了叠前全波场各向异性弹性参数反演 .计算表明 ,在初始模型偏离真实模型较大的情况下 ,层状模型和横向不均匀模型的反演结果均能准确地收敛到真实模型上 .     

钢筋砼摩擦耗能支撑框架结构的单元刚度和力学模型分析

为研究钢筋砼摩擦耗能支撑框架结构的动力反应性能 ,对其中的摩擦耗能器单元和框架杆单元的单元刚度和力学模型做了分析。钢筋砼摩擦耗能支撑单元由支撑杆单元和钢板—橡胶摩擦耗能器单元组成 ,支撑单元可取空间杆单元 ,摩擦耗能器单元为平面应力矩形单元。摩擦耗能器单元的剪切恢复力曲线为理想的弹塑性曲线 ,根据耗能器单元的力学模型 ,可确定其在每一时刻的刚度 ;框架结构空间杆单元的恢复力模型采用双线型模型 ,根据杆单元的力学模型 ,可确定其在每一时刻的刚度。并利用所编制的程序对十层单榀两跨空间普通框架和摩擦耗能支撑框架在地震作用下进行了弹塑性反应时程分析 ,结果表明耗能支撑框架的顶层最大位移明显小于普通框架     

A simplified 3D model for soil-structure interaction with radiation damping and free field input

This paper addresses the time history finite element analysis of rock-structure interaction. Modeled is not only the lateral energy dissipation, but also the interaction between the far field and the numerical model itself. This is accomplished by a preliminary analysis of the far field as a shear beam (for lateral excitation), and then velocities and displacements are transferred to the model as nodal forces through damping and stiffness matrices respectively. Details of the finite element implementation are given, along with an extensive series of simulations comparing this method, with the one of Lysmer for both 2D and 3D models. The model is derived from the principle of virtual work, and its implementation does not require any modification of existing finite element codes, only clever pre and postprocessing of results are needed.     

库水模型及库水深度对拱坝动力响应的影响

基于接触非线性有限元模型,以锦屏一级拱坝为例,库水分别采用附加质量模型、可压缩流体有限元模型、不可压缩流体有限元模型计算了正常蓄水位及运行低水位时坝体的动力响应,结果表明:库水模型对拱坝动力响应有较大影响,随库水深度的增大,各模型计算结果差异增大;相比于流体可压缩模型,采用不可压缩流体模型所得动力响应普遍偏大;运行低水位工况,由于静水压力减小导致拱效应减弱,从而降低了拱坝的整体性,因此运行低水位工况各缝开度普遍高于正常蓄水位工况,且其拉应力范围较大,因此,运行低水位工况将对抗震设计起控制作用。     

润扬斜拉桥有限元模拟及模态分析

本文主要研究润扬长江大桥北汊斜拉桥以结构健康监测和状态评估为目标的空间有限元模型建立过程中的一些基础性问题。在建模过程中,尽可能多地考虑了一些影响全桥有限元模型精度的因素:如斜拉索的几何非线性(重力垂度和初始应力),将构造正交各向异性钢箱梁桥面板用复合材料力学的方法等效为物理正交各向异性板等。然后应用所建立的有限元模型进行模态分析,最后将有限元模态计算结果与环境振动试验结果进行比较,验证了润扬斜拉桥有限元模型的有效性。由此建立的有限元模型可以为该桥的结构健康监测和状态评估提供分析的基础。     

高层建筑抗震墙非线性分析的扩展铁木辛哥分层梁单元

在已证明三坚直线单元（Three-vertical-line element）和多竖直线单元（Multipli-vertical-line element)本质上为铁木辛哥分层梁单元（这里称之为扩展铁木辛哥分层梁单元）的基础上，本文进一步讨论这一单元模型。首先推导了单元刚度矩阵和内力表达式；然后讨论单元分别模拟轴向－弯曲和剪切滞变特性的理论根据；其次，根据试验结果，改进了Kabeyasawa提出的层位－压滞变模型；最后给出计算实例。     

酸雨环境下砌体结构地震易损性研究

对4榀相同特性的砖墙进行不同程度的酸雨腐蚀试验及低周反复荷载试验,得出其在不同腐蚀循环次数下的滞回曲线。基于陆新征-曲哲恢复力模型对砖墙试件进行模拟分析,并与试验结果进行对比,验证得出三弹簧单元模型能够较准确预测砌体构件的滞回性能。利用三弹簧单元模型对不同腐蚀次数下砌体结构进行IDA分析,得出不同腐蚀次数下砌体结构的易损性曲线,通过对"小震"、"中震"、"大震"下结构失效概率的分析得出,酸雨腐蚀能够严重影响结构的力学性能,使得结构的抗震性能显著下降。     

保国寺大雄宝殿抗震性能分析及加固对策探讨

通过对保国寺大殿结构振动特性现场测试,得到大殿时程分析和频谱分析,结合建筑结构、材料以及使用现状,建立有限元分析模型,并用模态分析验证该建模的真实性。结合宁波地区场地条件,通过该有限元模型在不同烈度地震作用下的反应,评定地震破坏程度。根据现场调查及模型分析结果给出保国寺大殿维护与加固建议。