学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

多重随机等效桁架模型在砌体结构数值仿真中的应用

作　者: 刘甲
导　师: 远方
学　校: 天津大学
专　业: 结构工程
关键词: 砌体 非均匀准脆性材料 多重随机等效平面桁架模型 细观 自动元胞机
分类号: TU364
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 51次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


砌体是应用广泛的一种结构,特别是现代砌体结构具有外形美观、保温隔热、耐火性和耐久性好、抗震性能优越的特点。然而,由于砌体本身的复杂性,试验结果的离散性较大,使人们对砌体的应力应变全过程和开裂机理等认识不足。有关砌体力学特性的数值模型大多基于对砌体的宏观层次认识,其主要特点是把具有多相、非均匀性质的材料理想化为均质、连续体进行分析。这种基于平均思想的处理方法尽管可以满足工程实践,但忽略了砌体开裂过程受砌体内部材料的非均匀性控制这一重要特征,因此不足以深入表达砌体开裂过程的复杂性。目前,国际上已开始注意到从细观尺度出发,研究砌体宏观损伤与开裂过程的许多优点。本文正是基于砌体材料的非均匀性,从砌体的细观结构入手,采用文献[9]提出的多重随机等效桁架模型建立砌体的细观数值模型,对数值模型不同的单元赋予满足随机分布的力学参数以描述砌体多相材料的非均匀性,应用弹性损伤本构关系,并引入最大拉压应力准则作为损伤的阀值。在此基础上,对砌体试件的单轴压缩试验和无筋砌体墙片的剪切试验进行数值仿真,将数值试验结果从变形、承载力以及开裂性能方面与实际试验结果相对照,两者吻合较好,其一证明了本文采用的模型对砌体单轴压缩试验和剪切试验模拟结果的合理性和有效性;其二通过大量数值试验的统计规律,为今后使用该模型针对不同层次的研究问题进行分析时的相关参数(如细观单元尺寸、网格划分、强度阀值等)的选择提供一定的参考。

全文目录


中文摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
第一章 绪论  8-17
  1.1 砌体结构的历程和发展趋势  8-13
    1.1.1 砌体结构的历史  8-9
    1.1.2 近代以来砌体材料和结构形式国内发展状况  9-11
    1.1.3 近代以来砌体材料和结构形式国外发展状况  11-12
    1.1.4 我国砌体结构发展展望  12-13
  1.2 砌体结构的计算机仿真策略  13-15
    1.2.1 砌体结构采用计算机仿真分析的必要性  13-14
    1.2.2 砌体结构计算机仿真分析现状  14-15
  1.3 本文的研究工作及主要内容  15-17
第二章 砌体结构多重随机等效桁架模型的建立及分析  17-33
  2.1 元胞自动机原理简介  17-24
    2.1.1 元胞自动机构成及特点  18-20
    2.1.2 多重随机等效桁架模型形成的元胞自动机几何剖分原理  20-22
    2.1.3 多重随机等效桁架模型理论公式推导  22-24
  2.2 多重随机等效桁架模型对砌体结构非均匀性的考虑  24-26
    2.2.1 对砌体内部材料物理力学性质的统计描述  24-26
    2.2.2 非均匀性的尺度问题  26
  2.3 多重随机等效桁架模型的破坏准则和损伤机制  26-27
  2.4 多重随机等效桁架模型的计算  27-28
  2.5 关于裂缝开展及分布显示  28-29
  2.6 多重随机等效桁架模型仿真分析程序简介与数值分析过程  29-33
    2.6.1 前处理过程  30-32
    2.6.2 计算求解过程  32
    2.6.3 后处理过程  32-33
第三章 砌体标准试件单轴压缩数值试验  33-46
  3.1 文献[10]砌体标准试件单轴压缩试验简介  33-35
  3.2 本文模型对文献[10]砌体标准试件单轴压缩试验的模拟  35-45
    3.2.1 数值模型与参数选取  35-36
    3.2.2 数值模拟分析  36-45
  3.3 本文模型对砌体单轴压缩试验的模拟策略  45-46
第四章 无筋砌体墙片剪切数值试验  46-58
  4.1 剪切算例一  47-52
    4.1.1 文献[12]无筋砌体墙片剪切试验简介  47-48
    4.1.2 本文模型对文献[12]中无筋砌体墙片剪切试验数值模拟  48-52
      4.1.2.1 数值模型与参数选取  48-49
      4.1.2.2 数值模拟分析  49-52
  4.2 剪切算例二  52-56
    4.2.1 文献[13]无筋砌体墙片剪切试验简介  52-53
    4.2.2 本文模型对文献[13]中无筋砌体墙片剪切试验数值模拟  53-56
      4.2.2.1 数值模型与参数选取  54-55
      4.2.2.2 数值模拟分析  55-56
  4.3 不同尺度研究对象的参数选择分析  56-58
第五章 结论与展望  58-60
  5.1 本文结论  58
  5.2 本文展望  58-60
参考文献  60-62
发表论文和科研情况说明  62-63
致谢  63

相似论文

  1. 我国村镇既有砌体结构房屋现状分析及加固,TU746.3
  2. 胶粉改性沥青混合料的力学性能研究,U414
  3. 裂隙—孔隙介质细观渗流机理研究,P618.13
  4. 锚杆受力及对巷道围岩松动圈内岩块连接作用的数值模拟,TD353
  5. 陶瓷基复合材料阻尼性能研究,TB332
  6. 激光辐照下纤维复合材料宏—细观效应的数值模拟研究,TB332
  7. 底层框架砌体结构地震破坏过程仿真及分析,TU352.11
  8. 土坯砌体等效体积单元和土坯墙片的分析,TU364
  9. 沥青混合料细观结构的粘弹性力学及断裂力学数值分析,U414
  10. 非标砌块灌芯砌体抗压性能试验研究,TU364
  11. 既有砌体结构抗震加固与节能改造一体化的研究,TU746.3
  12. 灌孔砌块砌体基本力学性能与复合节能墙体抗震性能研究,TU364
  13. 沈阳周边村镇砌体结构学校建筑抗震性能研究,TU311.3
  14. 砌体墙、柱高厚比的研究,TU364
  15. 基于可拓学理论的既有砌体结构安全性鉴定方法的研究,TU364
  16. 砌块墙体爆炸损伤数值分析与评估,TU746.3
  17. 利用耗能填充墙提高框架结构减震作用的研究,TU311.3
  18. 钢筋网（正交与斜放）水泥砂浆面层加固KP1砖墙（已裂缝）的抗震性能试验研究,TU746.3
  19. 装配式构造柱约束砌体墙抗震性能的非线性模拟分析,TU364
  20. 配筋砌块砌体带翼缘短肢剪力墙受力性能试验研究,TU398.2
  21. 强震作用下砌体结构倒塌过程仿真分析,TU311.3

中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 建筑结构 > 土、砖、石、竹、木结构 > 大型砖砌块结构及大型板壁（大板墙）结构
© 2012 www.xueweilunwen.com