中高层钢筋混凝土异形柱框架结构弹塑性时程分析

用杆模型编制了钢筋混凝土异形柱框架结构的弹塑性时程分析程序FEANT。采用该程序对一中高层大开间钢筋混凝土异形柱框架结构振动台试验模型进行了计算分析，计算值与试验值吻合较好，能满足工程需要。     

空间钢框架结构的简化柱梁模型及其弹塑性动力分析

高层钢结构本身构件众多，又要考虑材料非线性几何非线性等因素影响。使得计算非常复杂，这样就非常有必要对其进行简化，多质点系剪切模型在多层平面框架的抗震分析中已得到广泛的应用，但这种模型不能考虑钢框架结构梁柱的强度比和刚度比，节点域变形，柱附加轴力引起的弯曲变形和梁间塑性铰对地震响应的影响。要文介绍的简化柱梁模型考虑以上因素，对高层平面钢框架结构和空间结构进行了有效的简化，并进行了钢框架的二阶弹塑性动力分析。     

多层框架结构弹性和弹塑性动力响应比较分析

结构在静荷载作用下,考虑材料塑性变形所得到的结构某点的位移响应大于不考虑塑性变形(即认为结构为完全弹性)所得到的位移响应。通过基于LSDYNA程序的计算分析发现,相同的结论并不适用于结构在动力荷载作用下的响应。进入弹塑性阶段后,可以认为结构的动力响应受两个因素影响:(1)刚度降低引起结构振动特性的改变;(2)塑性变形引起的位移增长。这两个因素的影响程度决定了结构在动力荷载作用下由弹性阶段过渡到塑性阶段后的各种响应的改变。     

基于纤维模型的空间网架支承体系的优化设计与分析

近年来,民用航空制造业的快速发展给大柱距空间网架结构带来新的契机。本文针对某大柱距厂房设计了无柱间支撑、柱间钢支撑和柱间消能支撑3种抗侧力结构体系。在此基础上,分别建立了3种结构体系的三维整体有限元模型,通过优化设计确立了钢支撑和消能支撑的具体设计参数,并进行了多遇地震作用下的弹性时程对比分析。最后,建立了结构弹塑性分析的纤维模型,对3种结构体系进行了罕遇地震作用下的弹塑性时程分析,对比研究了3种结构体系在大震作用下的倒塌机制。结果表明：采用纤维模型能够较为精确地进行结构的弹塑性时程分析;相较于不加柱间支撑结构体系,柱间钢支撑和柱间消能支撑结构体系在多遇地震作用下的结构层间位移分别衰减约32%和64%,在罕遇地震作用下的结构层间位移分别衰减约12%和46%,且均具有更好的倒塌机制。本文可供大柱距空间结构的设计与分析参考和借鉴。     

ABAQUS在超高层结构动力弹塑性分析中的应用

本文概述了现有的弹塑性分析方法即静力和动力弹塑性分析方法,并比较了其优缺点。同时,应用大型有限元软件ABAQUS对西昌某超高层建筑进行了动力弹塑性时程分析,对动力弹塑性时程分析方法在高层、特别是在超限高层分析中的推广和应用提供了有益的参考和借鉴。     

考虑轴向变形、双轴弯曲耦合效应的钢筋混凝土柱的弹塑性分析

在实际地震作用下，高层，特别是高宽比较大的高层结构中，由于倾覆力矩的作用、柱子、特别是外边柱所受轴力的变化将不可忽略。轴向变形与双轴弯曲的耦合作用，将是柱子塑性变形的显著特征。基于材料本构关系的“纤维模型”，能较精确地反映轴向变形，双轴弯曲三者之间的耦合作用。一组钢筋混凝土柱子双轴压弯的计算结果与试验结果的比较，证明了“纤维模型”的有效性和精确性。     

基于结构弹塑性地震反应的柱变轴力加载方法研究

通过对平面框架弹塑性动力反应的分析，本文对地震作用下框架柱的轴力变化规律进行了研究，结果表明，在试验中使轴力与弯矩成比例变化的加载方案与框架柱的实际受力情况最一致，而假定轴力与水平侧移成比例变化则会带来一定的误差，但仍可作为近似的变轴力加载方法。     

基于自平衡力的弹塑性动力反应分析方法

本文给出了一个基于自平衡力的弹塑性结构动力反应分析的新方法，详细叙述了方法的原理和过程，并对用改进的Ｔａｋｅｄａ滞变模型描述的梁单元框架结构给出了具体的分析方法。这个方法与传统的方法不同，在分析中不必修正结构的刚度矩阵，而代之以计算代表塑性铰变形引起的应力重分布的动力自平衡力，因而大大地节省了计算机时，最后通过算例对本文方法进行了验证。     

模糊检测数据下服役钢筋混凝土桥梁的动态可靠度评估

针对服役桥梁的可靠性评估中无法基于不完备、缺陷的检测数据准确获得变量统计特征的问题,提出了模糊检测数据下既有钢筋混凝土桥梁的动态可靠性分析方法。以氯盐腐蚀下引起钢筋截面积减弱,导致结构承载能力和可靠性能降低为主线,采用隶属函数来描述缺陷信息,通过等概率原理将模糊变量转化成当量随机变量,进而基于任意概率密度函数的Monte Carlo抽样方法,分析了一座实桥的动态可靠指标变化情况。结果表明：模糊检测数据的均值对钢筋截面减弱影响较大,其中保护层厚度均值对其影响最为显著,这同样表现在对可靠指标的影响中;变量模糊幅度的影响较小,在确定隶属函数的过程中,更应注重隶属函数的均值。     

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     

钢筋混凝土矩形贮液结构的液-固耦合动力分析

由于液体的影响,贮液结构在地震作用下的动力响应与一般结构不同.本文采用通用有限元软件ADINA,考虑混凝土材料中钢筋的作用,探讨贮存液体表面重力波、壁板刚度、结构尺寸对系统液固耦合动力响应的影响,以及单向、双向和三向地震耦联作用下的液固耦合动力响应.结果为钢筋混凝土矩形贮液结构的液固耦舍研究提供了理论依据.     

基于响应面的预应力混凝土桥动力有限元模型研究

建立了基于正交实验的响应面模型和精细有限元模型,并将其用于中华大桥的有限元模型修正,通过实测动力数据对修正后的有限元模型计算结果进行了验证。基于修正后的有限元模型,分析了预应力对预应力钢筋混凝土桥梁模态信息（频率和振型）的影响,以及单元类型对桥梁模态频率的影响。结果表明,修正后的有限元模型能够比较准确地反映桥梁实际结构的动力特性,基于响应面模型和遗传算法的修正方法可有效地用于大桥的健康监测和状态评估;预应力对预应力钢筋混凝土桥梁模态信息的影响较小,建模时可不予精确考虑;对于由多根预应力混凝土梁组成的桥梁体系,采用实体单元分析较好。     

基于地震动参数的RC框架结构易损性分析

以某典型的12层钢筋混凝土框架结构作为研究对象,研究基于非线性动力时程分析和地震动参数的RC框架结构易损性分析方法。首先采用静力pushover分析判定结构薄弱层,并确定结构性能(capacity)参数;然后应用非线性动力时程分析估计结构地震反应,研究以峰值加速度和基本周期加速度反应谱作为地震动参数结构反应的不确定性,并进一步分析结构地震需求(demand)参数与地震动参数的关系;在此基础上,分别建立该结构基于峰值加速度和加速度反应谱的易损性曲线,通过考虑场地条件对地震动特性的影响,研究场地条件对结构易损性的影响,结果表明不同场地条件下的结构易损性曲线有一定差异。应用本文方法,根据新一代地震区划图或地震安全性评价确定的地震动参数,可以直接估计结构在未来地震中出现不同破坏的概率,这在结构的抗震性能评估和地震损失预测中有一定意义。     

Cyclic Displacement Model for Reinforced Concrete Columns

Reinforced concrete (RC) structures in low to moderate seismic regions and many older RC structures in high seismic regions include columns with steel reinforcement details not meeting the requirements of modern seismic design codes. These columns typically fail in shear or in a brittle manner and their behavior must be accurately captured when RC structures are modeled and analyzed. The total lateral displacement of a low ductility or shear critical RC column can be represented as the sum of three displacement components: (1) flexural displacement, (2) displacement due to slippage of the reinforcing bars at column ends, and (3) shear displacement. In this study, these three displacement components are separately modeled and then combined together following a proposed procedure based on the expected overall behavior of the column and its failure mechanism. A simplified slip model is proposed. The main objective of this research is to develop an easy-to-apply method to model and capture the cyclic behavior of RC columns considering the shear failure mechanism. The proposed model is validated using the available data from RC column and frame experiments.     

钢筋混凝土梁非线性动力特性试验研究

对钢筋混凝土梁非线性动力特性及其损伤程度之间关系做了试验研究。混凝土梁的非线件动力特性通过对冲击振动位移反应信号的时频分析和共振试验获得。把时频分析和共振试验两种方法结合在一起,通过分析得到合适的时频分析所用窗口宽度,再结合时频分析方法,得到各级加载后混凝土梁的振幅与频率关系曲线。通过分析混凝土梁在各级损伤加载后的振幅与频率关系曲线族,总结了损伤钢筋混凝土梁的非线性动力特性,并分析了用钢筋混凝土梁的非线性动力特性做损伤检测的可行性。     

基于IDA法与Pushover法的混凝土核心筒抗震性能对比分析

足够数量地震输入的增量动力分析方法（IDA方法）是目前最为真实和先进的模拟结构抗震性能手段,而静力推覆分析方法（Pushover Analysis方法）操作简单,更为实用,可以较好揭示结构从弹性到屈服直至倒塌过程中构件的工作状态。采用2种方法对钢筋混凝土核心筒算例进行评估,并作对比分析。结果表明,采用IDA方法得到的4个性能水平与Pushover方法得到的指标限值有一定误差,但均在一定范围之内,采用IDA方法得到顶点位移角限值偏大;采用单一侧力模式的Pushover方法无法完全体现高阶振型及地震动等因素的影响,造成Pushover方法分析结果与结构实际弹塑性地震响应有一定差异。     

基于纤维模型的受火后混凝土框架的有限元分析

为了分析受火后混凝土框架结构的残余力学性能,基于纤维模型的思路,将梁、柱构件截面划分成多个纤维,可以考虑构件截面的不均匀温度场分布以及受火损伤后材料力学性能的变化。以ABAQUS通用有限元软件为开发平台,利用Python编程语言对其进行二次开发,将SAP2000建立的模型文件导入到ABAQUS中,对基于纤维模型的混凝土框架进行受火后的温度场分析和非线性力学分析。通过一个多层多跨三维混凝土框架火灾反应的实例,对该框架在受火后的力学反应进行了分析,可为评估混凝土框架结构受火后的残余力学性能提供参考。     

钢纤维掺量对钢筋混凝土桥面板冲切性能影响

通过对钢纤维体积率为0和0.38%的双向板试件进行冲切试验,得到试件的破坏形态、钢筋和混凝土荷载-应变规律等,进而量化评估钢纤维掺量对钢筋混凝土桥面板冲切性能的影响。结果表明:钢纤维体积率为0与0.38%的试件相比,相同荷载作用下后者的钢筋、混凝土应变较小;首条裂缝的出现时间推迟;试件在冲切破坏时挠度变形较大且板底表面混凝土脱落较少。