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蒸压加气混凝土板平面内水平刚度的研究
作 者: 杨晓艳
导 师: 赵成文;高连玉
学 校: 沈阳建筑大学
专 业: 防灾减灾工程及防护工程
关键词: 加气混凝土结构 分配系数m 剪切刚度GA SOLID65单元 ANSYS 钢筋混凝土结构非线性分析
分类号: TU375.2
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
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内容摘要
随着有限元技术的飞速发展,运用计算机进行数值模拟已经成为一种研究手段,越来越广泛地应用于建筑结构领域。本文的工作在参阅大量文献的基础上,运用比较成熟的有限元软件ANSYS,并借助于甘肃省建筑科学研究所《加气混凝土板及普通混凝土圆孔板屋盖横向水平刚度的试验研究》围绕屋面板刚度问题进行数值模拟分析。本文在总结已有研究成果的基础之上,主要进行了如下方面的工作:1、本文阐述了国内外加气混凝土结构的研究及发展,论述了屋面板问题研究的历史与现状,为后续工作奠定基础。2、本文引用了空间作用分配系数m和屋盖的综合剪切刚度GA作为衡量屋盖水平荷载分配情况及其刚度的指标。以规范的中等刚度为标准,通过计算对6种结构屋盖的m值、GA值进行比较,表明他们对屋盖的整体性及水平刚度均有一定程度的提高,为今后建筑结构及规范提供了理论依据。3、目前,基于ANSYS的钢筋混凝土结构非线性有限元分析,大都使用梁单元或杆单元建模,因此无法反映钢筋对屋盖整体的影响。本文采用SOLID65实体单元对钢筋混凝土屋面板建立模型,并讨论工程需要的最佳方案。4、本文通过经验公式计算出屋盖水平位移yi与空间作用分配系数m和屋盖的综合剪切刚度GA之间的关系。借助大型通用有限元软件ANSYS,对加气混凝土屋面板进行数值模拟计算,分析屋盖的水平位移、墙片远端的应变值。并将数值模拟结果与经验公式结合,计算出屋盖空间作用分配系数m和屋盖的综合剪切刚度GA。通过对比,得出对今后建筑结构设计更有益的结论。
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全文目录
摘要 4-5 Abstract 5-8 第一章 绪论 8-20 1.1 引言 8-11 1.2 加气混凝土的发展概括及其在建筑工程中的应用 11-15 1.2.1 国外发展概况 11-12 1.2.2 国内发展概况 12-13 1.2.3 加气混凝土在建筑工程中的应用 13-15 1.3 国内外对加气混凝土结构的研究 15-16 1.3.1 国外方面 15 1.3.2 国内方面 15-16 1.4 本文问题的引出 16-18 1.4.1 加气混凝土产业的现状 16-17 1.4.2 本文问题的提出 17-18 1.5 本文的主要工作 18 1.6 本章小结 18-20 第二章 非线性有限元分析理论 20-32 2.1 有限元法简介 20-23 2.1.1 有限单元的发展 20-21 2.1.2 非线性有限单元的概述 21 2.1.3 钢筋混凝土结构的非线性分析 21-22 2.1.4 有限元法对钢筋混凝土结构非线性分析的优点和意义 22-23 2.2 材料非线性问题的有限单元法 23-28 2.2.1 引言 23-24 2.2.2 非线性方程的解法 24-26 2.2.3 材料非线性本构关系 26-27 2.2.4 算例 27-28 2.3 几何非线性问题的有限单元法 28-31 2.3.1 引言 28 2.3.2 几何非线性问题的表达格式 28-29 2.3.3 大变形情况下的本构关系 29-30 2.3.4 算例 30-31 2.4 本章小结 31-32 第三章 蒸压加气混凝土板的力学性能 32-42 3.1 空间作用分配系数 32-36 3.2 剪切刚度GA 的计算 36-38 3.3 水平位移的计算 38-40 3.4 顶层地震剪力的计算 40-41 3.5 本章小结 41-42 第四章 蒸压加气混凝土板的 ANSYS 模拟 42-65 4.1 有限单元法 42-43 4.1.1 有限元分析软件ANSYS 简介 42 4.1.2 有限元分析过程 42-43 4.1.3 ANSYS 有限元方法的特点 43 4.2 有限元分析 43-59 4.2.1 本文对钢筋混凝土结构有限元分析模式的选取 43-46 4.2.2 问题描述及建立模型 46-50 4.2.3 材料本构关系及破坏准则 50-53 4.2.4 单元类型选择 53 4.2.5 求解的收敛问题 53-54 4.2.6 分析及后处理 54 4.2.7 位移云图及计算结果 54-59 4.3 结果分析 59-64 4.4 本章小结 64-65 第五章 结论与展望 65-67 5.1 结论 65-66 5.2 后续工作和展望 66-67 参考文献 67-69 作者简介 69 作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文及科研成果 69-70 致谢 70-71
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中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 建筑结构 > 混凝土结构、钢筋混凝土结构 > 钢筋混凝土结构 > 板
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