学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

小跨高比连梁的试验研究及非线性有限元分析

作　者: 李萍
导　师: 梁兴文
学　校: 西安建筑科技大学
专　业: 结构工程
关键词: 小跨高比连梁新配筋方案非线性 ANSYS有限元软件
分类号: TU375.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 92次
引　用: 2次
阅　读: 论文下载

内容摘要

钢筋混凝土联肢剪力墙结构具有较好的抗震性能,一方面是由于它有很强的墙肢,另一方面也是因为它有连梁。洞口连系梁是联肢剪力墙的主要塑性耗能构件。在抗震联肢墙或核心筒中,为了保证结构的侧向刚度,常有可能采用小跨高比连梁。但是小跨高连梁是否能保证达到一定位移延性之前不出现剪切破坏,仍是目前我国工程界未很好解决的问题,也是我国《混凝土结构设计规范》遗留下来有待解决的关键问题之一。针对工程设计中这一问题,本文进行了3个新配筋方案小跨高比连梁试件的试验,研究了这种连梁的破坏机理、破坏形态、变形能力和耗能能力。试验结果表明,新配筋方案小跨高比连梁的抗震性能优良,施工方便,是解决这个问题的一个有效途径。钢筋混凝土结构的有限元分析可以给出结构内力和变形的全过程。本文借助ANSYS程序,对新配筋方案小跨高比连梁进行有限元全过程分析,数值模拟结果与试验结果吻合较好。在对小跨高比连梁非线性有限元分析的基础上,对影响小跨高比梁性能的主要参数进行了分析。探讨了混凝土强度等级、纵筋数量、箍筋数量对小跨高比连梁承载力和变形的影响。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-8
第1章绪论  8-16
  1.1 小跨高比连梁的研究背景  8-9
  1.2 研究课题的提出  9-15
    1.2.1 国外关于连梁的试验研究现状  9-11
    1.2.2 国内对连梁的研究工作  11-14
    1.2.3 问题的提出与意义  14-15
  1.3 研究思路与方法  15-16
第2章小跨高比连梁新配筋方案的试验研究  16-29
  2.1 试验构件设计  16-19
    2.1.1 试件外形尺寸及配筋设计  17
    2.1.2 设计参数的含义  17
    2.1.3 设计计算公式  17-19
  2.2 试验方案  19-20
    2.2.1 试验加载方案  19-20
    2.2.2 试验加载制度  20
    2.2.3 试件的失效准则  20
  2.3 测点布置和试验测试  20-21
    2.3.1 测试内容及测点布置  20-21
  2.4 试验结果与分析  21-26
    2.4.1 总说明  21
    2.4.2 试验描述的主要内容  21-22
    2.4.3 试件CB-1的试验结果  22-23
    2.4.4 试件CB-2的试验结果  23-25
    2.4.5 试件CB-3的试验结果  25-26
  2.5 试验结果分析  26-29
第3章混凝土有限元分析理论及ANSYS介绍  29-36
  3.1 混凝土有限元分析概述  29
  3.2 有限元模型的选取  29-30
    3.2.1 分离式模型  29-30
    3.2.2 组合式模型  30
    3.2.3 整体式模型  30
  3.3 混凝土的破坏准则  30-32
    3.3.1 古典强度理论  31
    3.3.2 基于试验的混凝土破坏准则  31-32
  3.4 混凝土的本构关系  32-34
    3.4.1 单轴应力-应变关系  32-34
    3.4.2 多轴应力-应变关系  34
  3.5 钢筋的本构关系  34-35
  3.6 ANSYS软件概况  35-36
    3.6.1 ANSYS简介  35
    3.6.2 ANSYS分析主要步骤  35-36
第4章小跨高比连梁新配筋方案的受力性能研究  36-45
  4.1 单元类型  36-37
    4.1.1 混凝土单元  36
    4.1.2 钢筋单元  36
    4.1.3 加载型钢和钢支座垫板  36-37
  4.2 材料模型  37-38
    4.2.1 钢筋材料性质  37
    4.2.2 混凝土材料性质  37-38
  4.3 建立FEM模型  38-39
  4.4 有限元分析结果  39-45
    4.4.1 荷载-位移关系  39-40
    4.4.2 连梁跨度方向应力  40-41
    4.4.3 连梁第一主应力  41-42
    4.4.4 连梁裂缝  42-43
    4.4.5 连梁钢筋应力分布  43-44
    4.4.6 本章小结  44-45
第5章新配筋方案的影响因素及分析  45-67
  5.1 混凝土强度对小跨高比连梁的受力性能影响  45-52
    5.1.1 混凝土强度等级为C40时承载力分析  45-46
    5.1.2 混凝土强度等级为C30时承载力分析  46
    5.1.3 混凝土强度等级为C25时承载力分析  46-47
    5.1.4 混凝土强度等级为C20时承载力分析  47-48
    5.1.5 混凝土强度等级对小跨高比连梁影响小结  48-52
  5.2 纵筋配筋率对小跨高比连梁受力性能的影响  52-59
    5.2.1 CB-1纵筋配筋率改变时承载力分析  52-53
    5.2.2 CB-2纵筋配筋率改变时承载力分析  53-54
    5.2.3 CB-3纵筋配筋率改变时承载力分析  54-55
    5.2.4 纵筋对小跨高比连梁影响小结  55-59
  5.3 箍筋对小跨高比连梁的受力性能影响  59-66
    5.3.1 CB-1箍筋配筋率改变时承载力分析  60
    5.3.2 CB-2箍筋配筋率改变时承载力分析  60-61
    5.3.3 CB-3箍筋配筋率改变时承载力分析  61-62
    5.3.4 箍筋对小跨高比连梁影响小结  62-66
  5.4 综合能力分析  66-67
第6章结论与展望  67-68
  6.1 结论  67
  6.2 展望  67-68
参考文献  68-71
致谢  71-72
攻读硕士学位期间发表的论文  72

小跨高比连梁的试验研究及非线性有限元分析

内容摘要

全文目录

相似论文