ADINA几何与材料双重非线性源程序解析

河海大学硕士学位论文ADINA几何与材料双重非线性源程序解析姓名：杨兵申请学位级别：硕士专业：结构工程指导教师：吴胜兴20080604ADINA几何与材料双重非线性源程序解析作者：杨兵学位授予单位：河海大学相似文献(10条)1.学位论文张建伟混凝土结构中预应力AFRP片材加固技术研究2006近年来，外贴纤维片材的加固方法由于耐腐蚀、施工方便快捷、自重小、不占用使用空间等优点而成为一项新兴加固技术。当使用非预应力纤维片材加固钢筋混凝土受弯构件时，钢筋完全发挥强度时纤维片材发挥出不到20％的强度，难以抑制结构的变形与裂缝的发展，对提高被加固构件的开裂荷载及屈服荷载作用不是十分明显，对受弯构件在使用阶段的性能改善有限。为了更加充分而合理地利用纤维片材高强度的特点，取得更好的加固效果，本文较系统地研究了带永久锚具的预应力芳纶纤维片材加固钢筋混凝土受弯构件技术。主要内容及成果如下：1．成功研制出了简单、实用、有效的预应力芳纶纤维布永久锚具及其锚固方法，该种锚具能保证张拉控制应力达到芳纶纤维布极限强度的80％以上，并已申请了国家专利；给出了带永久锚具的预应力芳纶纤维布加固钢筋混凝土受弯构件的施工工艺。2．进行了预应力芳纶纤维布的应力松弛损失试验研究，初步了解了其应力松弛损失的大小及其变化规律。3．进行了温度对芳纶纤维布配套粘结材料的力学性能影响试验研究，揭示了环境温度对芳纶纤维布配套粘结材料的力学性能和界面粘结性能的影响规律。4．较系统地进行了12根不同预应力水平、不同加固层数的预应力芳纶纤维布加固钢筋混凝土梁的受弯性能试验研究；进行了8根不同预应力水平、不同抗剪加固型式的预应力芳纶纤维布加固钢筋混凝土梁的受剪性能试验研究；进行了5根不同预应力水平的预应力芳纶纤维布加固钢筋混凝土梁的疲劳性能试验研究；获得了丰富的试验数据。5．在试验研究基础上，深入地分析了被加固钢筋混凝土梁的破坏形态、承载力、刚度、延性、应变变化规律、疲劳寿命和破坏机制等。揭示了预应力芳纶纤维布与钢筋混凝土梁共同工作的机理。6．建立了预应力芳纶纤维布加固钢筋混凝土梁的预应力损失计算公式、承载力计算力学模型及公式、挠度与裂缝宽度计算公式、疲劳寿命计算公式，计算结果与试验结果符合较好。7．给出了预应力芳纶纤维布加固钢筋混凝土梁的设计方法，并将预应力芳纶纤维布加固技术进行了工程应用力。主要结论：(1)通过本文研制的平板式永久锚具可以对芳纶纤维布施加高水平的预应。(2)非预应力芳纶纤维布加固的钢筋混凝土梁与未加固的基准梁相比，极限荷载明显提高，屈服荷载有所提高，开裂荷载提高不明显。(3)预应力芳纶纤维布加固的钢筋混凝土梁与未加固的基准梁相比，开裂荷载显著提高，屈服荷载与极限荷载明显提高。(4)预应力芳纶纤维布加固的钢筋混凝土梁的初始抗弯刚度与未加固的基准梁基本相同，开裂后的抗弯刚度明显提高。(5)预应力芳纶纤维布加固的钢筋混凝土梁的延性比未加固的基准梁和非预应力芳纶纤维布加固梁低。(6)预应力芳纶纤维布加固钢筋混凝土梁的抗弯承载力，随着芳纶纤维布配置量的增加而增大，但呈非线性比例关系。(7)预应力芳纶纤维布加固钢筋混凝土梁的开裂荷载和屈服荷载，随着芳纶纤维布预应力水平的提高而增大，但呈非线性比例关系；芳纶纤维布的预应力水平对加固梁的极限荷载影响较小。(8)预应力芳纶纤维布加固的钢筋混凝土梁与非预应力芳纶纤维布加固的钢筋混凝土梁相比，其斜截面抗剪承载力明显提高。(9)当环境温度在70℃以下(含70℃)时，芳纶纤维布的配套树脂胶与平板式锚具之间的粘结强度不会发生软化现象：当温度在60℃以下(含60℃)时，AFRP布的配套树脂胶与底胶的粘结强度不会发生软化现象。(10)预应力芳纶纤维布加固钢筋混凝土梁的疲劳性能明显好于非预应力芳纶纤维布加固钢筋混凝土梁的疲劳性能。(11)预应力芳纶纤维布加固钢筋混凝土梁的疲劳寿命随着芳纶纤维布的预应力水平的提高而增大。(12)芳纶纤维布加固钢筋混凝土梁的疲劳破坏源于受拉纵筋的疲劳破坏，纤维布的疲劳性能优于钢筋的疲劳性能。(13)本文研制的预应力芳纶纤维布加固钢筋混凝土梁的锚固体系具有可靠的耐疲劳性能。总之，本文所研究的带永久锚具的预应力芳纶纤维片材加固技术能明显改善钢筋混凝土受弯构件在使用阶段的力学性能，其施工工艺简便，易于推广。2.会议论文谢醒悔.单益军予力混凝土结构在地震区的设计应用2003地震区结构设计有特殊性，而予力混凝土结构的设计更有其特点。设计的重点在保证构件端部节点应有的延性。《规范》对予力构件设计的限制条件，也是从保证结构节点的应有延性提出要求。无粘结束的力学性质，构造特点存在的问题决定其抗震性能。需要周密设计，精心施工，才能保证工程的安全。扩展“预应力”为“予力”概念，改变截面校核应力的计算为荷栽分别传递的设计方法。使予力混凝土结构在地震区应用有广阔的空间。3.学位论文纪卫红碳纤维布加固钢筋混凝土结构技术研究2000纤维增强塑料在土木工程中的应用是目前国际土木工程领域研究开发的一个热点,碳纤维布(CFS)以其优异的材料性能为如何更加有效地加固混凝土结构提供了新的途径.该文基于国内外的研究,主要开展了以下几个方面的试验、分析和工程应用研究:1、基于碳纤维布与钢筋混凝土梁在不同粘接条件下的加固试验,研究了该种状况下钢筋混凝土梁的受力特性、破坏机理及破坏模式;基于钢筋混凝土梁在受荷前后碳纤维布加固效果的对比试验,研究了钢筋混凝土梁在受荷至主筋屈服时再用CFS加固后其受力特性、破坏机理及破坏模式.2、根据试验得出了钢筋混凝土梁加固后的计算模型可采用加固前的有关设定条件的结论,由此建立了碳纤维布加固钢筋混凝土梁后的正截面受弯承载力计算模型.3、提出了碳纤维布加固钢筋混凝土梁的设计建议,并进行了两个工程实例的应用.4.学位论文张芳芳普通和预应力FRP加固梁的数值模拟与理论分析2008纤维增强复合材料(FRP)作为一种新材料在混凝土结构加固领域中得到了广泛应用，尤其在普通FRP布加固混凝土受弯构件方面，国内外为此做了大量的试验和理论研究，而数值模拟方面还在进一步探索中，目前国内关于预应力FRP布加固的研究才刚刚开始，并且大多是试验研究，理论分析和数值模拟方面还不成熟。本文以国内近期所做的四个试验为基础，进行了非预应力和预应力FRP布加固钢筋混凝土梁的数值模拟与理论分析，主要的研究内容和结论如下：1.基于平截面假定、无粘结滑移假定和无粘结剥离破坏假定对CFRP布与GFRP布加固钢筋混凝土梁利用ANSYS进行了数值模拟。数值分析表明，对于非预应力FRP布加固梁来说，粘贴FRP布后，加固梁的屈服荷载和极限荷载均有所提高，其中极限荷载的提高更为显著；在其他加固条件相同时，随着贴布层数的增加，加固构件承载力明显增加，但并不是线性关系；经纤维布加固的梁纯弯段内弯曲裂缝数量多，且间距小于未加固梁；加固梁的挠度均小于未加固梁的挠度。2.通过升温法对碳纤维布施加预应力以及利用单元生死对梁的卸载加固或不卸载加固后的受弯性能进行了数值模拟。数值分析表明，对于预应力CFRP布加固梁来说，可以有效地发挥CFRP的高强特性，大幅度提高梁的承载力，有效抑制裂缝和变形的发展，改善构件在使用阶段的受力性能，初始弯矩的存在使构件的受弯性能有所降低，并且随着初始应力水平的增加，降低作用更加明显。3.通过对比试验结果和有限元分析结果进行了误差分析，四个算例的ANSYS计算值与试验值都吻合较好，说明本文建立的非线性有限元模型可以较好地模拟非预应力和预应力FRP布加固钢筋混凝土梁的受弯性能，该计算方法可供实际加固工程设计参考。4.根据混凝土基本理论，分别考虑了碳纤维布分担弯矩折减系数和二次受力影响的极限承载力折减系数，提出了非预应力和预应力碳纤维布加固钢筋混凝土梁的正截面承载力理论计算公式，算例的理论计算值与试验值和ANSYS计算值可以较好地吻合，故该理论公式可供实际工程设计参考。5.期刊论文季霈.刘叶.欧阳煜.JiPei.LiuYe.OuYangyu旧建筑工字钢外包素混凝土梁的加固研究--中国银行大楼修缮工程之结构加固方法-建筑施工2005,27(9)以工字钢外包素混凝土作梁是近代建筑结构的主要形式,但对年代久远、外包素混凝土严重劣化的梁进行加固是个难题.在对不同厚度的粘钢及粘布加固件的试验比较后,确定了以粘钢法为主的结构加固方法.6.学位论文张亚琴现浇保温墙板受力性能的理论与试验研究2008本文对现浇保温墙板的受力性能进行了试验研究和数值模拟分析。其中数值分析采用目前通用的大型非线性有限元分析软件ANSYS。并将试验结果和数值分析结果进行对比研究，得出了一些有价值的结论。主要研究内容如下：⑴通过对现浇保温墙板与CL墙板进行受剪试验和受弯试验，将其开裂荷载、极限荷载、裂缝发展情况、荷载－挠度曲线等变化规律进行对比研究，探讨现浇保温墙板的受力性能和特点。试验结果表明现浇保温墙板与CL墙板的差别在于中间层插筋方式的不同，而现浇保温墙板的插筋方式可以有效地协调两侧混凝土的变形，拥有与CL墙板同样较高的刚度和承载能力。并且该现浇保温墙板在施工工艺上比较简便，具有研究价值。⑵利用ANSYS有限元分析软件对试验的全过程进行分析。有限元分析结果与试验结果吻合的较好，有限元模型分析中极限荷载偏小，而墙体刚度大于试验得到的墙体刚度，加载初期相差较多，后期逐渐接近。裂缝发展的各个阶段形式基本一致。⑶根据现浇保温墙板的有限元模型，绘制了墙板在荷载作用下的荷载－挠度曲线，呈双折线型。钢筋与混凝土协同工作，插筋作为上下层混凝土的连接件，起着内力传递的作用，从而保证上下层细石混凝土板能够协同工作。并且得出各个参数对现浇保温墙板受力性能的影响规律：墙板跨度越宽，则墙板应力、钢丝应力、插筋应力以及变形均越大；混凝土板厚和聚苯板厚度增加有利于提高墙板的承载能力；插筋配筋量对各项指标有一定的影响，但是当达到能够提供足够的抗剪切能力时，增加其插筋的配筋量，就没有太大影响；墙板与主体结构相连的部位是整个墙板应力最高部位，有应力集中现象，对该部分应进行适当加强。7.学位论文李杉环境与荷载共同作用下FRP加固混凝土耐久性2009纤维增强聚合物(FRP)具有轻质、比强度高和易于施工等优点而广泛用于混凝土结构修补加固。但关于这类材料增强混凝土结构的耐久性研究仍不充分，尤其对遭受恶劣环境与荷载共同作用下的耐久性研究。本文结合国家自然科学基金项目“荷载和恶劣环境耦合作用下FRP增强混凝土结构耐久性研究”(50608013)，研究了荷载与恶劣环境共同作用下碳纤维增强聚合物(CFRP)片材、玻璃纤维增强聚合物(GFRP)片材、CFRP与混凝土粘结性能、CFRP加固混凝土梁的耐久性能，主要包括以下几个方面：br　　1.根据单面搭接一维经典弹性理论，考虑胶层的弹塑性，推导了FRP单面搭接“有效粘结长度”的计算公式。并手工制作了12组FRP单面搭接试件，考察了FRP与FRP界面的粘结应力分布，对搭接长度进行了分析。试验结果表明：对于任何搭接长度工况，最大剪应力发生在搭接的端部区域；CFRP的有效搭接长度大约在75mm-100mm，GFRP的有效搭接长度大约在100mm-125mm，公式计算的有效搭接长度与试验结果吻合。根据本文的有效搭接长度，进行了荷载与恶劣环境共同作用下CFRP与CFRP搭接的耐久性试验，环境因素考虑冻融循环、干湿交替和湿热，荷载等级考虑极限荷载的30％和60％。结果表明了本文的CFRP有效搭接长度在荷载与恶劣环境(冻融循环、干湿交替和湿热)共同作用下可以满足耐久性要求。br　　2.研究荷载与恶劣环境共同作用下CFRP和GFRP片材的耐久性能，环境因素考虑冻融循环、干湿交替和湿热，荷载等级考虑极限荷载的30％和60％。结果表明：荷载与环境双因素作用对CFRP片材和GFRP片材的抗拉强度和延伸率影响较大，对弹性模量影响较小。根据损伤分析，给出了冻融循环与荷载共同作用下CFRP片材剩余强度损伤模型；根据试验结果，给出了冻融循环、干湿交替和湿热环境下GFRP片材抗拉强度的退化模型。br　　3.对遭受30℃，4