超磁致伸缩执行器的三维非线性动态有限元模型 被引量：5

1

作者 赵章荣 邬义杰 +2 位作者 顾新建 徐君 葛荣杰 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期203-208,共6页

超磁致伸缩执行器工作时超磁致伸缩材料的磁导率会随着应力变化而变化,并存在磁滞损失和涡流损失等非线性问题,同时磁场、电场、温度场及机械应力场之间存在耦合.建立了超磁致伸缩执行器电场、磁场和机械应力场3场耦合的三维非线性动态... 超磁致伸缩执行器工作时超磁致伸缩材料的磁导率会随着应力变化而变化,并存在磁滞损失和涡流损失等非线性问题,同时磁场、电场、温度场及机械应力场之间存在耦合.建立了超磁致伸缩执行器电场、磁场和机械应力场3场耦合的三维非线性动态有限元模型,考虑了超磁致伸缩执行器Terfenol-D棒质量、预压应力、偏置磁场、磁滞和涡流损失.使用Jile-Autherton磁化模型计算磁滞损失,在商业有限元软件FEMLAB中实现了有限元模型.模型仿真结果和实验结果相一致,验证了所建立模型的正确性. 展开更多

关键词 超磁致伸缩执行器 涡流 磁滞损失 三维非线性 动态有限元模型 FEMLAB

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面向对象的三维壳体非线性有限元程序设计方法 被引量：6

2

作者 王晓明 朱晓光 《计算机应用与软件》 CSCD 北大核心 2003年第1期50-52,共3页

面向对象的有限元程序设计可以大大提高程序的模块化和代码的重用性。本文将结合三维壳体单元模型的特点,介绍如何对其进行面向对象的程序设计。根据非线性有限元的求解步骤,把整个程序框架划分成一些基类,并派生出相应的子类。本文只... 面向对象的有限元程序设计可以大大提高程序的模块化和代码的重用性。本文将结合三维壳体单元模型的特点,介绍如何对其进行面向对象的程序设计。根据非线性有限元的求解步骤,把整个程序框架划分成一些基类,并派生出相应的子类。本文只对其中的几个类(包括它们的派生类)进行重点阐述,并说明它们之间是如何来传递消息,这包括单元类、材料类、非线性方程求解器类、总装类和分析类及它们的子类。 展开更多

关键词 面向对象 三维壳体 非线性有限元程序 程序设计方法 非线性有限元分析 线性系统方程 非线性系统方程

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基于非线性有限元法的风电叶片动态频率研究 被引量：5

3

作者 石可重 杨科 +1 位作者 徐建中 赵晓路 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期318-322,共5页

针对风电叶片设计阶段,如何准确预估叶片工作状态下的动态频率进行研究。依据旋转部件结构频率改变的原理,采用非线性有限元数值计算方法,分别对叶片工作转速的下限及上限情况,进行结构的线性与非线性静力分析,通过对计算结果的比较,探... 针对风电叶片设计阶段,如何准确预估叶片工作状态下的动态频率进行研究。依据旋转部件结构频率改变的原理,采用非线性有限元数值计算方法,分别对叶片工作转速的下限及上限情况,进行结构的线性与非线性静力分析,通过对计算结果的比较,探讨了惯性载荷对叶片结构的非线性影响程度。利用静力分析的结果,开展叶片动态频率的计算与比较工作,分析了转速对叶片动频的影响。所采用的方法,可应用于风电机组叶片的设计与优化。 展开更多

关键词 非线性 有限元方法 风电叶片 动态频率

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丰满水电站重建工程压力钢管三维非线性有限元研究 被引量：1

4

作者 刘锋 刘涛 +1 位作者 王浩 刘杰 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2016年第6期84-87,共4页

1工程简介 丰满水电站位于吉林省吉林市的第二松花江干流上。枢纽主要建筑物由碾压混凝土重力坝、坝身泄洪系统、坝后式引水发电系统及利用的原三期电站组成。丰满水电站引水建筑物布置在20#-25#坝段，采用单机单管引水形式，压力钢管... 1工程简介 丰满水电站位于吉林省吉林市的第二松花江干流上。枢纽主要建筑物由碾压混凝土重力坝、坝身泄洪系统、坝后式引水发电系统及利用的原三期电站组成。丰满水电站引水建筑物布置在20#-25#坝段，采用单机单管引水形式，压力钢管直径8．8m，单机引用流量390．23m3／s，管内流速6．42m／s。 展开更多

关键词 丰满水电站重建工程 压力钢管 三维有限元 非线性分析方法

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液化场地桥梁群桩基动力反应三维有限元模拟方法 被引量：5

5

作者 唐亮 凌贤长 +3 位作者 苏雷 刘春辉 张效禹 李青华 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第S2期401-407,共7页

针对大型振动台试验,基于u-p有限元控制方程考虑饱和砂土中水和土颗粒的动力耦合作用,选用砂土的动力Nishi本构模型、土的莫尔-库仑本构模型,建立液化场地群桩–土–桥梁结构动力相互作用分析的三维有限元模型和计算方法。模型中,桩、... 针对大型振动台试验,基于u-p有限元控制方程考虑饱和砂土中水和土颗粒的动力耦合作用,选用砂土的动力Nishi本构模型、土的莫尔-库仑本构模型,建立液化场地群桩–土–桥梁结构动力相互作用分析的三维有限元模型和计算方法。模型中,桩、柱墩采用基于Mindlin-Reissner理论的三维梁单元模拟,土、承台采用20节点的六面体单元划分网格,饱和砂土采用考虑孔压效应的20-8节点的六面体单元剖分。桩与土、承台与土之间的相互作用分别采用三维线接触单元、接触面单元模拟。使用一致边界模拟振动台试验计算域的人工边界。采用瑞利阻尼考虑群桩–土动力相互作用体系的阻尼效应。自重作用下,土的静力弹塑性分析采用欧拉向后积分方法求解体系响应;随后,地震激励下采用Wilson-?逐步积分法求解体系的非线性动力方程组。通过振动台试验,验证了数值模型的正确性,表明该模拟方法可以很好地模拟液化场地群桩–土–桥梁结构动力相互用的重要特征。 展开更多

关键词 三维非线性有限元方法 群桩–土动力相互作用 振动台试验 液化场地

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准双曲面齿轮动态啮合性能的有限元分析研究 被引量：26

6

作者 唐进元 彭方进 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2011年第7期101-106,共6页

研究准双曲面齿轮动态啮合有限元分析模型的构建方法,建立了合理的有限元模型。基于接触动力学的基本理论和显式有限元分析方法,对准双曲面齿轮的动态啮合性能进行了研究,得到啮合接触冲击特性、齿面接触区域、齿面接触应力及齿根弯曲... 研究准双曲面齿轮动态啮合有限元分析模型的构建方法,建立了合理的有限元模型。基于接触动力学的基本理论和显式有限元分析方法,对准双曲面齿轮的动态啮合性能进行了研究,得到啮合接触冲击特性、齿面接触区域、齿面接触应力及齿根弯曲应力等在轮齿动态啮合过程中的变化规律。以转速和负载两个典型的工作条件为变量,建立对比分析模型,研究转速和负载对准双曲面齿轮动态啮合性能的影响。转速对准双曲面齿轮动态啮合性能影响显著,而负载对准双面齿轮的动态啮合性能影响则跟转速有关,随着转速的增大,相同的负载变化对动态啮合性能的影响逐渐减弱。 展开更多

关键词 准双曲面齿轮 动态啮合 非线性动力分析 有限元方法

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混凝土高拱坝孔口三维非线性分析 被引量：19

7

作者 车轶 宋玉普 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期218-221,共4页

采用有限元方法中的子模型技术,对混凝土高拱坝的1#底孔进行了三维非线性分析,研究了孔口在坝体自重、库水压力和温度作用下混凝土开裂和裂缝发展情况,以及配筋对孔口开裂的影响.研究表明,采用子模型法不仅大大降低了网格剖分的难度,而... 采用有限元方法中的子模型技术,对混凝土高拱坝的1#底孔进行了三维非线性分析,研究了孔口在坝体自重、库水压力和温度作用下混凝土开裂和裂缝发展情况,以及配筋对孔口开裂的影响.研究表明,采用子模型法不仅大大降低了网格剖分的难度,而且减少了三维非线性分析的计算时间. 展开更多

关键词 混凝土高拱坝 孔口 三维非线性分析 子模型 有限元方法 坝体自重 库水压力

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GAP单元在气门弹簧动态特性有限元分析中的应用 被引量：7

8

作者 陈达亮 郝志勇 《拖拉机与农用运输车》 北大核心 2004年第2期24-26,共3页

利用有限元方法对气门弹簧的动态特性进行了研究,利用MSC.Nastran的MSC.Patran建立了气门弹簧的有限元模型;为了考查气门弹簧在运动过程中由于簧圈接触而带来的非线性因素的影响,引入了三维间隙(GAP)单元,计算了气门弹簧的刚度值和模态... 利用有限元方法对气门弹簧的动态特性进行了研究,利用MSC.Nastran的MSC.Patran建立了气门弹簧的有限元模型;为了考查气门弹簧在运动过程中由于簧圈接触而带来的非线性因素的影响,引入了三维间隙(GAP)单元,计算了气门弹簧的刚度值和模态特性。通过比较分析可知,考虑接触非线性因素后的GAP单元模型能很好地模拟实际状态下的气门弹簧特性,为气门弹簧的动态设计奠定了基础。 展开更多

关键词 内燃机 气门弹簧 动态特性 有限元分析 GAP单元 三维间隙 刚度值 模态特性 接触非线性 MSC.Nastran

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几何尺寸对胶接接头强度影响的有限元模拟 被引量：11

9

作者 夏美玲 卢超 +1 位作者 门平 王乃波 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2010年第6期38-40,共3页

采用三维弹塑性有限元模拟的方法,研究了几何尺寸对铝胶接接头强度的影响。结果表明:随着胶层厚度的增加,胶接强度先增大后减小;在一定范围内随着搭接长度的增大而增大,呈非线性关系;与搭接面积呈线性关系,在搭接面积相同的情况下,可以... 采用三维弹塑性有限元模拟的方法,研究了几何尺寸对铝胶接接头强度的影响。结果表明:随着胶层厚度的增加,胶接强度先增大后减小;在一定范围内随着搭接长度的增大而增大,呈非线性关系;与搭接面积呈线性关系,在搭接面积相同的情况下,可以通过增加搭接宽度减小搭接长度来增大接头强度;另外,胶结强度随夹具之间的距离变短而降低,随被粘物厚度的增大而增大。厚度达到一定程度,这种趋势变化趋于缓慢。 展开更多

关键词 几何尺寸 胶接接头 强度影响 弹塑性有限元模拟 Adhesive Joints 非线性关系 接头强度 搭接面积 搭接长度 胶层厚度 趋势变化 胶结强度 胶接强度 搭接宽度 三维 距离 结果 夹具 方法 变短

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底火复杂结构的有限元分析与研究 被引量：3

10

作者 王娜 李同勇 沈瑞琪 《航空制造技术》 2005年第5期67-69,85,共4页

基于三维小尺寸、多接触、不规则的底火模型,运用三维非线性有限元分析方法,得到了应力应变精确的数值解,找出了有可能影响其性能的有严重应力集中的区域,分析了底火各部件的应力情况,证明了有限元模拟是可行的,其设计能满足使用的结构... 基于三维小尺寸、多接触、不规则的底火模型,运用三维非线性有限元分析方法,得到了应力应变精确的数值解,找出了有可能影响其性能的有严重应力集中的区域,分析了底火各部件的应力情况,证明了有限元模拟是可行的,其设计能满足使用的结构强度要求。 展开更多

关键词 分析与研究 复杂结构 底火 有限元分析方法 三维非线性 有限元模拟 应力应变 应力集中 可能影响 结构强度 小尺寸 不规则 数值解

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板料冲压成形和回弹分析过程的三维动态模拟 被引量：11

11

作者 孟会林 孙新利 王少龙 《金属成形工艺》 2002年第5期15-17,20,共4页

利用ANSYS/LS DYNA非线性动力有限元程序的显式隐式连续求解功能 ,模拟了板料成形过程与卸载后板料回弹变形的全过程 。

关键词 三维动态模拟 冲压成形 回弹变形 非线性有限元 ANSYS/LS-DYNA 板料成形

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动态应力作用与地震机制的初步研究 被引量：19

12

作者 陆明勇 郑文衡 胡志奇 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期170-179,共10页

运用三维非线性动态有限元计算仿真方法研究了动态应力的作用及其与地震机制的关系.结果表明地震产生的冲击力在加载与卸载过程中形成的应力波,在遇断层时多次反射并发生半波损失,反射的应力波叠加或干涉而形成的动态应力使围压减小和波... 运用三维非线性动态有限元计算仿真方法研究了动态应力的作用及其与地震机制的关系.结果表明地震产生的冲击力在加载与卸载过程中形成的应力波,在遇断层时多次反射并发生半波损失,反射的应力波叠加或干涉而形成的动态应力使围压减小和波动.地震动态应力使围压产生低值波动,一方面使围压减小、摩擦力减小;另一方面,使裂纹串通、介质松动、接触面变平,降低摩擦系数、减小剪切强度.由此均导致抗剪强度降低,从而触发地震.动态应力作用时间短,触发地震大小与动态应力大小成正比、与距离成反比,触发地震位置、过程与孕震体断层产状有关. 展开更多

关键词 三维非线性动态有限元方法 动态应力作用 低值波动 地震机制 断层产状

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基于唐山7.8级地震探讨动态应力作用 被引量：1

13

作者 陆明勇 郑文衡 +5 位作者 陈连旺 牛安福 詹自敏 李民 寇建新 房综绯 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期2110-2118,共9页

运用三维非线性动态有限元方法(Non-linear Dynamic FEM)仿真模拟研究了菱形模型的动态应力作用,分析了1976年唐山7.8级地震.结果表明:(1)唐山地震前增强的中强地震产生的冲击力形成的应力波反射后发生半波损失,成为动态的拉伸应力,通... 运用三维非线性动态有限元方法(Non-linear Dynamic FEM)仿真模拟研究了菱形模型的动态应力作用,分析了1976年唐山7.8级地震.结果表明:(1)唐山地震前增强的中强地震产生的冲击力形成的应力波反射后发生半波损失,成为动态的拉伸应力,通过减小内摩擦而引起岩石产生裂纹、局部破裂并发生串通,一方面触发地震,另一方面为孕育唐山地震积累能量,表现为正反馈过程.(2)唐山地震产生的冲击力加卸载存在时间差,造成加卸载冲击波相位不同,结果产生的动应力和围压叠加致使围压波动和下降,导致抗剪切强度降低,使初始破裂分别向北东、西南方向传播.(3)冲击力的卸载,相对于产生拉伸性的应力波,反射后发生半波损失,成为动态的压缩应力,致使围压增大并导致破裂停止;而动态应力在传播过程中衰减.因此,余震的发生是一个负反馈过程. 展开更多

关键词 唐山地震 三维非线性动态有限元方法 动态应力作用 低值波动

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2015年尼泊尔地震三维发震构造及地震危险性研究 被引量：2

14

作者 姚琪 徐锡伟 +5 位作者 邢会林 程佳 江国焰 马未宇 刘杰 杨文 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期2332-2343,共12页

2015年4月25日尼泊尔M_W7.8地震发生在喜马拉雅造山带上,人们普遍认为该地震不足以释放该造山带上累积的能量,但对该地区后续地震危险性评价多基于二维或是假三维的形变反演计算结果.本研究从2015年尼泊尔地震主震与其最大余震M_W7.3地... 2015年4月25日尼泊尔M_W7.8地震发生在喜马拉雅造山带上,人们普遍认为该地震不足以释放该造山带上累积的能量,但对该地区后续地震危险性评价多基于二维或是假三维的形变反演计算结果.本研究从2015年尼泊尔地震主震与其最大余震M_W7.3地震之间的关系出发,着重分析讨论了尼泊尔地震的时间和空间的非均匀性,结合震源机制解、地壳速度结构、精定位后的余震分布及InSAR反演结果,建立了三维发震构造模型,利用非线性摩擦有限元方法,对一个地震周期内断层摩擦行为和块体变形进行了模拟,将计算结果和地表同震形变、形变反演的同震破裂、历史地震时空演化进行对比,在确认该三维模型可靠性的基础上,讨论了该地区后续地震的可能位置,认为在1934年比哈—尼泊尔M_W^8.1地震以东区域,还存在发生大地震的可能,在最大余震M_W7.3地震东南部位,还存在发生中大地震的可能. 展开更多

关键词 2015尼泊尔地震 三维模型 走向不均匀 非线性摩擦 有限元方法 地震危险性

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级配碎石动态力学性能对隧道路面受力的影响 被引量：3

15

作者 黄晓明 许涛 黄成造 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期92-97,共6页

具有良好温湿稳定性的级配碎石常被设置在隧道路面下以排出基岩渗水．文中利用动三轴试验模拟了基岩渗水对级配碎石层动态力学性能的影响，建立了动态回弹模型以表征其力学特性，并采用非线性有限元法分析了路面受力．结果表明：动三轴... 具有良好温湿稳定性的级配碎石常被设置在隧道路面下以排出基岩渗水．文中利用动三轴试验模拟了基岩渗水对级配碎石层动态力学性能的影响，建立了动态回弹模型以表征其力学特性，并采用非线性有限元法分析了路面受力．结果表明：动三轴试验可较好地模拟级配碎石层的实际受力状态；Uzan模型考虑了材料的剪切性能，更能反映级配碎石在隧道路面中的应力状态；随含水量的变化，Uzan模型中回归系数的变化呈明显的非线性特征，进而显著影响级配碎石动态回弹模量的变化；级配碎石模量越大，路面底的最大拉应力变化率越小；为了兼顾级配碎石层的排水渗透功能和改善路面受力状态，应严格控制级配，特别是粒径0．075mm以下的含量宜控制在5％～7％，级配碎石的回弹模量宜控制在200～300MPa之间． 展开更多

关键词 级配碎石 动态力学性能 动三轴试验 非线性有限元方法 含水量 回弹模量

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数值仿真技术与三维接触应力测量 被引量：1

16

作者 李贵涛 王树人 《机械设计》 CSCD 北大核心 2001年第6期43-45,共3页

应用数值仿真技术对不同接触情况下 ,齿面的接触应力问题进行了计算 ,同时 ,通过采用三维应变花埋丝技术 ,对三维复杂曲面的接触应力分布进行了定量分析研究 ,以典型的三维接触应力情况———蜗轮曲面的接触应力为例 ,制作了试验装置 ,... 应用数值仿真技术对不同接触情况下 ,齿面的接触应力问题进行了计算 ,同时 ,通过采用三维应变花埋丝技术 ,对三维复杂曲面的接触应力分布进行了定量分析研究 ,以典型的三维接触应力情况———蜗轮曲面的接触应力为例 ,制作了试验装置 ,并测得了正常及有传动误差情况下的齿面接触应力分布 ,试验结果和理论计算结果吻合得较好。为三维复杂曲面接触应力的动态测量与数值计算提供了有效的研究方法 。 展开更多

关键词 非线性有限元 接触应力 三维应变花埋丝技术 齿面 动态测量 数值仿真技术

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内压下角向型膨胀节端力分析方法研究

17

作者 李世强 徐学军 +3 位作者 李虎 高祖兴 杨亚龙 朱卫平 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2013年第5期634-640,共7页

分析影响金属波纹管轴向刚度的主要因素,在考虑这些因素的前提下,提出一种内压作用下角向型膨胀节端力(端面弯矩、径向力)的简化计算方法。利用二维轴对称有限元模拟波纹管的拉伸和压缩,并折算成等效弯矩,得到克服刚度产生的端力矩。内... 分析影响金属波纹管轴向刚度的主要因素,在考虑这些因素的前提下,提出一种内压作用下角向型膨胀节端力(端面弯矩、径向力)的简化计算方法。利用二维轴对称有限元模拟波纹管的拉伸和压缩,并折算成等效弯矩,得到克服刚度产生的端力矩。内压和弯曲产生的附加径向载荷对端力的贡献由梁模型获得。综合效果与三维有限元直接模拟相吻合。 展开更多

关键词 角向型膨胀节 波纹管 角位移 端力 三维非线性有限元方法

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径向驱动式啮合电机建模与仿真研究 被引量：6

18

作者 李瑞华 魏世民 +1 位作者 廖启征 倪振松 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第4期14-19,共6页

针对一种改进的径向驱动式啮合电机结构,采用有限元方法分析了磁场特性,依据有限元计算结果建立电机的非线性分析模型,将模型与控制协同对径向驱动式啮合电机的动态特性进行仿真分析。研制与仿真模型结构参数完全相同的物理样机,采用不... 针对一种改进的径向驱动式啮合电机结构,采用有限元方法分析了磁场特性,依据有限元计算结果建立电机的非线性分析模型,将模型与控制协同对径向驱动式啮合电机的动态特性进行仿真分析。研制与仿真模型结构参数完全相同的物理样机,采用不同的控制方式和负载转矩对样机进行加载实验。结果显示:实测负载转矩与仿真分析得到的负载转矩较为接近,从而验证了有限元仿真模型的准确性和有效性;在开环控制时,细分磁极换相控制节拍,并且调整绕组电压能够有效增大输出转矩和减小脉动。 展开更多

关键词 啮合电机 非线性分析模型 有限元方法 磁场特性 动态分析

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地壳对海洋潮汐的响应(英文) 被引量：4

19

作者 郑文衡 王乘 +1 位作者 何振 牛安福 《大地测量与地球动力学》 CSCD 2002年第2期41-46,共6页

应用三维动态有限元方法研究了中国北部地区的地壳对邻近的渤海与黄海海平面变化的响应。虽然此应力场过于微弱不足以引发地震 ,但发现应力集中的位置及应力场变化较大的位置恰好与某些现代地震的震中一致。

关键词 地壳 三维动态有限元方法 中国北部 潮汐 地震 非线性 应力场

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异型布置剪力墙结构体系理论分析及试验研究 被引量：1

20

作者 刘建新 王红囡 +1 位作者 李培 朱美春 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2013年第5期24-29,共6页

本文提出一种异型布置钢筋混凝土剪力墙高层结构体系,建立了三维异型布置剪力墙模型。考虑空间作用效应、楼板连梁延性影响,对这种新型结构进行了三维抗震非线性有限元分析,并与试验结果进行了比较研究。结果表明,与传统双肢剪力墙结构... 本文提出一种异型布置钢筋混凝土剪力墙高层结构体系,建立了三维异型布置剪力墙模型。考虑空间作用效应、楼板连梁延性影响,对这种新型结构进行了三维抗震非线性有限元分析,并与试验结果进行了比较研究。结果表明,与传统双肢剪力墙结构相比,新型异型布置剪力墙结构同时具有整体抗侧刚度大、抗震能力强、使用空间大等优点,是一种结构性能、建筑性能、经济技术优良的新型剪力墙,工程应用前景广阔。 展开更多

关键词 异型布置剪力墙结构 三维非线性分析 有限元方法 空间效应 楼板作用

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