矢跨比对悬索桥结构刚度的影响 被引量：26

1

作者 江南 沈锐利 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第7期90-97,共8页

主缆的矢跨比是设计悬索桥时需要首先确定的一个重要设计参数,其对结构刚度有较大影响。鉴于人们对大跨悬索桥的结构刚度随矢跨比的减小而增大的普遍认识存在一定的片面性,提出悬索桥的结构刚度应综合考虑重力刚度及几何刚度的贡献,两... 主缆的矢跨比是设计悬索桥时需要首先确定的一个重要设计参数,其对结构刚度有较大影响。鉴于人们对大跨悬索桥的结构刚度随矢跨比的减小而增大的普遍认识存在一定的片面性,提出悬索桥的结构刚度应综合考虑重力刚度及几何刚度的贡献,两种刚度效应的叠加才能较真实地反映结构刚度。参照某悬索桥建立有限元计算模型,计算矢跨比取1/15～1/5时,悬索桥加劲梁的竖向挠度、梁端的纵向位移及梁端的竖向转角,以研究重力刚度及几何刚度各自随矢跨比的变化规律及其在结构刚度中所占的比重,从而得出结构刚度随矢跨比的真实变化规律,并给予合理解释,得出一些有用的结论,为结构的优化设计提供参考。 展开更多

关键词 悬索桥 刚度 矢跨比 挠度 非线性有限元

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舰艇新型宏观负泊松比效应蜂窝舷侧防护结构 被引量：24

2

作者 杨德庆 马涛 张梗林 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期243-248,共6页

提出一种具有宏观负泊松比效应的新型蜂窝舷侧防护结构,通过对负泊松比效应蜂窝胞元特殊结构构型设计,实现中等弹速下良好抗爆抗冲击性能。利用有限元动力学分析软件,研究鱼雷或导弹水下对舷侧防护结构的撞击侵入和穿透过程,对比研究了... 提出一种具有宏观负泊松比效应的新型蜂窝舷侧防护结构,通过对负泊松比效应蜂窝胞元特殊结构构型设计,实现中等弹速下良好抗爆抗冲击性能。利用有限元动力学分析软件,研究鱼雷或导弹水下对舷侧防护结构的撞击侵入和穿透过程,对比研究了不同蜂窝构型、材料、胞元尺寸和胞壁厚度对舷侧结构抗冲击性能的影响。结果表明,蜂窝防护结构具有良好的抗冲击性能,负泊松比蜂窝构型较正泊松比蜂窝构型抗冲击性能更优。 展开更多

关键词 固体力学 舰船防护结构 非线性有限元 蜂窝结构 负泊松比 负泊松比结构 抗冲击

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格莱圈密封性能非线性有限元分析 被引量：17

3

作者 王成刚 肖健 +3 位作者 刘慧 刘俊 高兴 盖超会 《武汉工程大学学报》 CAS 2014年第2期42-48,共7页

为了研究气缸密封件的性能以及失效情况,运用有限元分析方法对格莱圈弹性体进行分析.利用有限元分析软件建立了格莱圈有限元分析模型,通过建模、划分网格、加载、求解以及后处理等步骤,对其在不同压缩率、不同气压时密封面接触压力分布... 为了研究气缸密封件的性能以及失效情况,运用有限元分析方法对格莱圈弹性体进行分析.利用有限元分析软件建立了格莱圈有限元分析模型,通过建模、划分网格、加载、求解以及后处理等步骤,对其在不同压缩率、不同气压时密封面接触压力分布规律进行探讨分析,确定格莱圈易失效位置,分析压缩率和气压对格莱圈密封面最大接触压力的影响.结果表明:在位移云图和接触压力云图中,格莱圈密封面最大接触压力随压缩率和气压的增加而增加;格莱圈的方型圈与缸套的接触压力最大,且最大接触压力明显大于通入气体的压力,故格莱圈不易失效;气缸在实际气压0.4MPa和8%压缩率的情况下能正常工作,为评定缸阀一体化气缸的可靠性提供了参考. 展开更多

关键词 格莱密封圈 压缩率 最大接触压力 非线性有限元分析

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基于性能的钢筋混凝土剪力墙变形能力分析研究 被引量：5

4

作者 马恺泽 梁兴文 +1 位作者 邓明科 张迎春 《西安建筑科技大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2010年第2期241-245,共5页

以钢筋混凝土剪力墙试验研究为基础,采用有限元软件ABAQUS建立了剪力墙的非线性有限元模型.对构件加载的全过程进行模拟,考虑材料的非线性本构关系、损伤模型和受拉开裂后的行为,与试验结果进行对比;计算曲线与试验曲线吻合良好,验证了... 以钢筋混凝土剪力墙试验研究为基础,采用有限元软件ABAQUS建立了剪力墙的非线性有限元模型.对构件加载的全过程进行模拟,考虑材料的非线性本构关系、损伤模型和受拉开裂后的行为,与试验结果进行对比;计算曲线与试验曲线吻合良好,验证了有限元分析模型的准确性.分析影响变形能力的主要参数,包括轴压比、配筋率、高宽比和配箍特征值.提出不同轴压比和极限顶点位移角情况下约束边缘构件长度与配箍特征值的设置要求.用三种计算方法计算了极限位移角为1/100或位移延性比为3时所需的约束边缘构件长度和配箍特征值,并与有限元结果进行了对比. 展开更多

关键词 钢筋混凝土剪力墙 非线性有限元分析 变形能力 轴压比 配箍特征值

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钢筋混凝土箱型高墩双向拟静力试验研究 被引量：12

5

作者 宗周红 陈树辉 夏樟华 《防灾减灾工程学报》 CSCD 2010年第4期369-374,共6页

随着高墩大跨桥梁的广泛应用,其抗震问题也越来越突出。本文主要考虑轴压比、长细比的影响,进行了6个钢筋混凝土薄壁箱型高墩缩尺模型的双向拟静力试验,以及反复荷载作用下的非线性分析。研究表明:①钢筋混凝土薄壁箱型高墩柱在多维荷... 随着高墩大跨桥梁的广泛应用,其抗震问题也越来越突出。本文主要考虑轴压比、长细比的影响,进行了6个钢筋混凝土薄壁箱型高墩缩尺模型的双向拟静力试验,以及反复荷载作用下的非线性分析。研究表明:①钢筋混凝土薄壁箱型高墩柱在多维荷载共同作用下,主要发生典型的弯曲破坏,但剪切作用也不容忽视;②墩柱的破坏受到不同方向耦合作用的显著影响,尤其是抗弯刚度小的一侧受到的影响更大,较早就出现开裂,提前进入塑性发展阶段;③非线性有限元计算的滞回曲线、骨架曲线等与试验结果基本吻合;④建立了考虑轴压比、长细比影响的钢筋混凝土薄壁箱型高墩的双向荷载—位移恢复力模型,该模型基本能够反映钢筋混凝土薄壁箱型高墩的抗震性能,可供钢筋混凝土箱型高墩柱及高墩桥梁结构的抗震设计和动力计算参考。 展开更多

关键词 钢筋混凝土箱型高墩 双向拟静力试验 轴压比和长细比 非线性有限元分析 多维恢复力模型

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基于细长梁单元的悬索桥主缆线形分析 被引量：14

6

作者 严琨 沈锐利 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期381-387,共7页

悬索桥主缆线形的精细化计算需要同时考虑弯曲刚度及初始弯曲的影响,为此将主缆离散为小挠度的细长梁单元,推导包含自重项的细长梁单元的刚度矩阵,其中考虑了轴力对弯曲刚度的影响及弯矩引起的轴向刚度修正系数。基于细长梁单元编制主... 悬索桥主缆线形的精细化计算需要同时考虑弯曲刚度及初始弯曲的影响,为此将主缆离散为小挠度的细长梁单元,推导包含自重项的细长梁单元的刚度矩阵,其中考虑了轴力对弯曲刚度的影响及弯矩引起的轴向刚度修正系数。基于细长梁单元编制主缆线形计算的有限元程序,采用改进的迭代法求解几何非线性结构的平衡状态,并考虑鞍座处主缆线形的修正。利用程序计算了两座悬索桥主缆在恒载作用下的变形,结果表明,主缆弯曲刚度对跨中和桥塔附近主缆线形的影响较大,且矢跨比越大,主缆线形的计算误差就越大。由弯曲刚度引起的主缆线形计算误差将会带来吊索下料长度计算不准确、索夹放样坐标不准确、成桥桥面线形达不到设计线形以及成桥吊索力分布不均匀等问题,尤其是对矢跨比较大的自锚式悬索桥,需要在设计和施工中引起足够的重视。 展开更多

关键词 悬索桥 主缆线形 细长梁单元 刚度矩阵 非线性有限元程序 矢跨比

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对称撞击下钢筋混凝土框架结构的非线性响应 被引量：3

7

作者 魏德敏 刘德源 李頔 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期8-13,共6页

对钢筋混凝土框架结构在集中对称撞击荷载作用下的非线性动力响应进行理论分析.分析中考虑了落锤初始撞击速度及梁柱线刚度比的影响,并通过非线性有限元分析得到撞击力随时间变化的规律、结构的位移响应和最终变形,确定了结构塑性变形... 对钢筋混凝土框架结构在集中对称撞击荷载作用下的非线性动力响应进行理论分析.分析中考虑了落锤初始撞击速度及梁柱线刚度比的影响,并通过非线性有限元分析得到撞击力随时间变化的规律、结构的位移响应和最终变形,确定了结构塑性变形的特性及耗能情况.通过分析计算结果,提出估算框架结构受撞击处最终变形的简化分析模型,进行了简化计算结果与有限元分析结果的对比,发现:相对于梁柱线刚度比,初始撞击速度对结构撞击响应的影响较大;框架结构的塑性变形主要集中在框架梁两端及跨中,且框架梁的塑性变形随着初始撞击速度的提高明显增大;框架柱有对称向外的水平位移,塑性变形相对较小. 展开更多

关键词 钢筋混凝土框架结构 对称撞击 初始撞击速度 线刚度比 非线性动力响应 有限元分析

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混凝土框架柱塑性铰区抗剪性能非线性有限元分析 被引量：3

8

作者 陈萌 管品武 余利鹏 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2012年第3期75-79,共5页

为保证框架柱端塑性铰达到预期的塑性转动之前,柱端塑性铰区不出现剪切破坏,结合框架柱塑性铰区抗剪承载力的试验研究,利用ANSYS对10个框架柱构件塑性铰区的抗剪性能进行了非线性有限元分析;有限元模型中混凝土采用SOLID65单元,钢筋采用... 为保证框架柱端塑性铰达到预期的塑性转动之前,柱端塑性铰区不出现剪切破坏,结合框架柱塑性铰区抗剪承载力的试验研究,利用ANSYS对10个框架柱构件塑性铰区的抗剪性能进行了非线性有限元分析;有限元模型中混凝土采用SOLID65单元,钢筋采用LINK8单元,分离式建模,施加约束时将试验构件上梁上端表面的所有节点在竖直方向耦合,以保证塑性铰出现在柱端;计算了10个构件的骨架曲线,框架柱塑性铰区弹性工作阶段、带裂缝工作阶段和破坏阶段的应力云图和破坏时的裂缝分布图,将以上计算结果与试验结果进行了对比,数值计算结果和试验结果符合良好,验证了有限元模型建立的准确性,所建模型可为今后同类问题的非线性有限元计算提供参考。 展开更多

关键词 混凝土框架柱 塑性铰区 非线性有限元 轴压比 ANSYS

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龙开口电站钢衬钢筋混凝土坝后背管非线性分析 被引量：3

9

作者 马文亮 李晓芬 陈卫星 《人民长江》 北大核心 2012年第15期7-10,共4页

龙开口水电站采取钢衬钢筋混凝土坝后背管的结构形式。应用非线性有限元理论,分析得到了该坝后背管结构的承载规律,研究了钢衬和外包钢筋混凝土的应力、位移分布规律,以及钢衬的承载比例。分析结果表明,随着内水压力增加,钢管承载比例... 龙开口水电站采取钢衬钢筋混凝土坝后背管的结构形式。应用非线性有限元理论,分析得到了该坝后背管结构的承载规律,研究了钢衬和外包钢筋混凝土的应力、位移分布规律,以及钢衬的承载比例。分析结果表明,随着内水压力增加,钢管承载比例系数经历了减小、增加、再减小的过程;在设计水头作用下,坝后背管结构安全系数满足设计要求。钢衬钢筋混凝土坝后背管是一种经济、安全、合理的结构形式,应用前景广阔。 展开更多

关键词 坝后背管 非线性有限元 联合承载 承载比例 龙开口水电站

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SRC柱-RC梁混合节点非线性有限元分析 被引量：3

10

作者 朱奇云 郭子雄 《华侨大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2010年第4期453-457,共5页

在SRC柱-RC梁混合节点试验的基础上,采用通用有限元分析软件Ansys,建立考虑材料非线性的有限元分析模型.在单调加载作用下,对6个SRC柱-RC梁混合节点进行非线性数值模拟.改变梁纵筋配筋率和节点核心区配箍率,通过对荷载-位移曲线的分析,... 在SRC柱-RC梁混合节点试验的基础上,采用通用有限元分析软件Ansys,建立考虑材料非线性的有限元分析模型.在单调加载作用下,对6个SRC柱-RC梁混合节点进行非线性数值模拟.改变梁纵筋配筋率和节点核心区配箍率,通过对荷载-位移曲线的分析,并与试验结果的对比,研究强节点系数对SRC柱-RC梁混合节点的破坏形式、承载力、延性等影响.结果表明,有限元模拟得到的荷载-位移曲线与试验结果吻合较好,从而验证采用有限元数值模拟开展SRC柱-RC梁混合节点研究的可行性. 展开更多

关键词 SRC柱-RC梁混合节点 强节点系数 非线性 有限元分析

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中空型钢混凝土压弯构件的滞回性能 被引量：1

11

作者 杨应华 江微 郭生栋 《西安建筑科技大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2015年第3期327-332,共6页

中空型钢混凝土柱是一种适于预制装配结构的新型构件.论文应用ABAQUS有限元对9个中空型钢混凝土压弯构件的滞回性能进行了参数分析,讨论了轴压比、配箍率和配钢率三个参数对构件承载力、延性及耗能能力的影响.结果表明,中空型钢混凝土... 中空型钢混凝土柱是一种适于预制装配结构的新型构件.论文应用ABAQUS有限元对9个中空型钢混凝土压弯构件的滞回性能进行了参数分析,讨论了轴压比、配箍率和配钢率三个参数对构件承载力、延性及耗能能力的影响.结果表明,中空型钢混凝土压弯构件具有较好的延性,按现行型钢混凝土规范要求进行设计,基本能满足框架柱的抗震要求. 展开更多

关键词 中空型钢混凝土柱 滞回性能 轴压比 延性 非线性数值分析

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带型钢边缘约束构件的预制墙片抗震性能分析 被引量：1

12

作者 徐秀凤 王啸霆 +1 位作者 王涛 李文峰 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2014年第3期93-101,共9页

在预制钢筋混凝土剪力墙中采用型钢边缘约束构件,一方面提高了墙体的抗震性能,另一方面利用型钢作为上下层墙体之间的连接便于现场施工。首先介绍了新型墙体的抗震试验,然后建立非线性有限元模型模拟了试验构件在轴压和水平循环往复荷... 在预制钢筋混凝土剪力墙中采用型钢边缘约束构件,一方面提高了墙体的抗震性能,另一方面利用型钢作为上下层墙体之间的连接便于现场施工。首先介绍了新型墙体的抗震试验,然后建立非线性有限元模型模拟了试验构件在轴压和水平循环往复荷载下的力学行为,再现了构件损伤破坏的全过程,最后进行参数分析研究了型钢面积率对构件整体性能的影响。分析结果表明,带型钢边缘约束构件的预制钢筋混凝土墙片的承载力、延性及耗能能力均是普通钢筋混凝土剪力墙的1.5倍,且承载力和延性与型钢板厚度成正比,但增加型钢板厚对构件整体耗能能力提高不大,因此在设计时需综合考虑承载能力和耗能能力的要求选择合适的板厚。 展开更多

关键词 预制钢筋混凝土墙片 型钢边缘约束构件 抗震试验 非线性有限元模型 型钢面积率.

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HRB500级钢筋混凝土框架柱的数值模拟与轴压比限值分析 被引量：1

13

作者 陈萌 余利鹏 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2013年第2期17-21,共5页

利用ANSYS对8个HRB500框架柱构件塑性铰区的抗剪性能进行了非线性有限元计算,模型中混凝土采用SOLID65单元,钢筋采用LINK8单元,分离式建模,破坏准则采用Willam—Warnke五参数破坏准则,混凝土本构关系采用多线性随动强化模型(KINH),钢筋... 利用ANSYS对8个HRB500框架柱构件塑性铰区的抗剪性能进行了非线性有限元计算,模型中混凝土采用SOLID65单元,钢筋采用LINK8单元,分离式建模,破坏准则采用Willam—Warnke五参数破坏准则,混凝土本构关系采用多线性随动强化模型(KINH),钢筋的本构关系采用双线性随动强化模型(BKIN)。计算了模型的屈服位移、极限位移和位移延性系数,计算值与试验值符合较好,验证了计算模型的适用性;利用已校验的计算模型,变化HRB500框架柱构件的截面尺寸、轴压比与配箍特征值等参数,计算得出位移延性系数、轴压比与配箍特征值的关系表达式,进而给出HRB500框架柱在不同抗震等级下轴压比的建议设计限值。 展开更多

关键词 混凝土框架柱 非线性有限元 轴压比限值 HRB500

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螺栓群剪力分配与螺栓布置关系的研究 被引量：9

14

作者 杨昌 张雷 +1 位作者 杨凤 黄模佳 《南昌大学学报（工科版）》 CAS 2016年第3期267-271,共5页

考虑到实际情况中连接板螺栓孔附近的挤压塑性变形较大,在钢结构的普通抗剪螺栓连接设计中,通常假设螺栓群中各螺栓剪切面上的剪力相等;针对塑性变形能力较差的连接构件,连接板变形以弹性为主,弹性分析的结果将更接近实际情况。考虑到... 考虑到实际情况中连接板螺栓孔附近的挤压塑性变形较大,在钢结构的普通抗剪螺栓连接设计中,通常假设螺栓群中各螺栓剪切面上的剪力相等;针对塑性变形能力较差的连接构件,连接板变形以弹性为主,弹性分析的结果将更接近实际情况。考虑到弹性阶段下螺栓群剪力分配的不均匀性,提出了剪力比的概念;基于线弹性理论,推导出了弹性连接板仅存在轴向变形时螺栓群的剪力比表达式;采用接触非线性的有限元方法模拟抗剪螺栓连接体系,得到了在弹性阶段,螺栓群的剪力比与螺栓分布形式之间的关系。研究结果表明:抗剪螺栓连接处于弹性阶段时,随着沿轴力方向螺栓间距的增大,随着螺栓数目的增加,螺栓群中各螺栓的受力均会愈加不均匀;而随着与轴力垂直方向连接板尺寸的增大,螺栓群中各螺栓的受力会更趋向均匀。 展开更多

关键词 抗剪螺栓连接 剪力比 螺栓布置 接触非线性

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轴压比对扁梁节点抗震性能影响的有限元分析

15

作者 周翔 《福建建设科技》 2007年第4期26-27,共2页

本文探讨了如何利用有限元方法模拟分析轴压比对预应力混凝土扁梁框架内节点抗震性能影响的方法,并通过3个不同轴压比的预应力混凝土扁梁框架内节点试件的低周反复荷载加载试验进行验证。

关键词 预应力混凝土 扁梁框架内节点 非线性有限元 抗震性能 轴压比

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施威德勒型单层球面网壳结构抗火的非线性有限元分析 被引量：1

16

作者 张艳 陈波 《华北水利水电学院学报》 2008年第5期40-42,共3页

根据ISO-834标准升温曲线与结构钢强度和刚度随温度的变化曲线,采用非线性有限元法对不同的矢跨比的施威德勒型单层球面网壳结构进行了抗火分析,得到了一些结果,可为经济、科学的结构综合防火设计提供理论依据.

关键词 施威德勒型单层球面网壳 抗火 非线性 有限元 矢跨比

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直曲增强型负泊松比超材料的力学性能与减振研究 被引量：2

17

作者 郭世怡 田树才 +1 位作者 张小龙 田瑞兰 《动力学与控制学报》 2023年第7期28-37,共10页

负泊松比超材料结构作为一种新型智能材料与结构,精确计算超材料结构在大应变下的非线性力学性能对其在工程中的潜在应用具有重要意义.本文在弧形内凹负泊松比结构中加入直杆,设计了一类直杆增强型直曲耦合内凹超材料结构;利用能量法推... 负泊松比超材料结构作为一种新型智能材料与结构,精确计算超材料结构在大应变下的非线性力学性能对其在工程中的潜在应用具有重要意义.本文在弧形内凹负泊松比结构中加入直杆,设计了一类直杆增强型直曲耦合内凹超材料结构;利用能量法推导出了曲边内凹蜂窝结构的横/纵向等效泊松比与等效弹性模量的解析表达式,讨论结构各参数对结构等效泊松比与等效弹性模量的影响.考虑几何非线性大变形,建立了曲边内凹负泊松比结构的有限元模型,并与线性模拟结果对比,验证了解析表达式的正确性.结果表明,等效泊松比与等效弹性模量均随变形增大而变化,且变形越大差异越明显,大变形下须考虑几何非线性;利用谐响应分析计算结构的加速度级和加速度振级落差,凸显所设计超材料结构的减振性能;分析结构整体减振性能,发现其随层数增加逐渐增大;不随频率变化,在低频范围内对激励产生的响应能够起到抑制作用.因此,合理的设计超材料微结构对结构的低频振动具有很好的抑制作用,对负泊松比超材料减振结构设计具有一定的参考意义. 展开更多

关键词 几何非线性 负泊松比结构 有限元模拟 减振

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钢管压弯构件稳定分析

18

作者 汪震 《国外建材科技》 2008年第5期97-99,共3页

采用非线性有限单元法,利用ANSYS程序分析钢管压弯构件的极限承载力。在此基础上,分析初始缺陷、长细比及两端作用不等弯矩等因素对该类构件稳定承载力的影响。

关键词 非线性有限元 初始缺陷 长细比 不同端弯矩

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新型装配式混凝土框架中节点抗震性能研究

19

作者 宋扬 孙立建 +2 位作者 江建 白宇航 徐东 《工程建设》 2025年第4期27-35,共9页

为丰富装配式节点设计,提高装配式节点抗震性能,文章设计了一种新型装配式混凝土框架中节点,基于该新型装配式混凝土框架节点的试验,建立装配式节点有限元模型,对其在低周往复水平荷载作用下的非线性行为展开分析。随后,通过分析获取了... 为丰富装配式节点设计,提高装配式节点抗震性能,文章设计了一种新型装配式混凝土框架中节点,基于该新型装配式混凝土框架节点的试验,建立装配式节点有限元模型,对其在低周往复水平荷载作用下的非线性行为展开分析。随后,通过分析获取了装配式节点的应力云图、破坏形态、滞回曲线和骨架曲线,并与实际试验结果进行对比,验证了模型的合理性。此外,还对装配式节点进行了扩展参数分析,以探究相关影响规律。结果表明:型钢强度的改变对节点水平承载力和延性性能影响较小;混凝土强度和梁柱线刚度比k的提高可显著提高节点水平承载力,但节点延性性能会降低,合理的梁柱线刚度比可以提高装配式节点的抗震性能。 展开更多

关键词 装配式结构 框架节点 非线性分析 梁柱线刚度比 有限元分析

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