冷彎型鋼輕骨料混凝土夾芯板的有限元分析

運(yùn)用塑性大撓度彎曲理論,以矩形冷彎空心型鋼為實(shí)例,計(jì)算了冷彎成型彎圓中彎圓半徑與軋輥進(jìn)給量之間的關(guān)系,并利用計(jì)算機(jī)仿真軟件模擬了彎圓過(guò)程。通過(guò)將計(jì)算結(jié)果與仿真結(jié)果進(jìn)行比較驗(yàn)證了該算法的可行性和準(zhǔn)確性。

把輥軋成型的c形冷彎薄壁型鋼構(gòu)件切割成若干短柱,將在短柱中產(chǎn)生不同程度的歪曲變形,從而引起附加的初始幾何缺陷。在考慮材料非線(xiàn)性、幾何非線(xiàn)性及由切割產(chǎn)生的初始幾何缺陷的基礎(chǔ)上,采用有限元方法分析了2種c型截面切割短柱的極限承載能力及破壞模態(tài),并與軸壓試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了比較。結(jié)果表明,切割短柱在軸壓力作用下的破壞模態(tài)為兩翼緣內(nèi)收的歪曲破壞,由切割引起的初始幾何缺陷使短柱軸壓極限承載力降低了7%~11%。

采用通用有限元分析軟件ansys對(duì)混凝土夾芯復(fù)合墻板的力學(xué)性能進(jìn)行非線(xiàn)性分析,研究了其在豎向荷載作用下的變形特性和斜向鋼筋的應(yīng)力分布,并重點(diǎn)分析了斜向鋼筋屈服強(qiáng)度和含量的變化對(duì)復(fù)合墻板力學(xué)性能的影響。研究結(jié)果表明:混凝土夾芯復(fù)合墻板兩側(cè)混凝土層由于斜向鋼筋骨架的作用,能很好地協(xié)同工作;在豎向荷載作用下,外側(cè)混凝土層不僅對(duì)保溫層有保護(hù)作用,而且增加了內(nèi)側(cè)混凝土層的整體穩(wěn)定性;斜向鋼筋含量對(duì)復(fù)合墻板的力學(xué)性能有顯著影響,隨著斜向鋼筋含量或屈服強(qiáng)度的提高,兩側(cè)混凝土層間的協(xié)同工作更加明顯。

采用有限元模型模擬分析夾芯鋼梁的靜力性能。模型與試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比后顯示出較好的一致性。將其應(yīng)用在承受橫切力和均布荷載作用的夾芯鋼梁的參數(shù)研究中,采用有限元模型,可以將橫切力破壞模式和其他破壞模式區(qū)別開(kāi)來(lái),以便對(duì)橫切力設(shè)計(jì)公式進(jìn)行對(duì)比和驗(yàn)證。基于參數(shù)研究,對(duì)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了修正。

彩鋼巖棉夾芯板作為新型的建筑保溫隔熱材料被廣泛使用。但是由于缺乏對(duì)其力學(xué)性能的系統(tǒng)性研究,使得在不同荷載、不同跨度下該如何選用板厚存在極大的困難,阻礙了夾芯板的應(yīng)用及發(fā)展。通過(guò)有限元軟件abaqos對(duì)彩鋼巖棉夾芯板力學(xué)性能進(jìn)行較系統(tǒng)的分析,得到影響巖棉夾芯板承載力參數(shù):剪力分配系數(shù),并通過(guò)試驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證分析結(jié)果。在此基礎(chǔ)上提出了不同跨度及荷載作用下的板厚度選用表格,給設(shè)計(jì)工作帶來(lái)很大程度的簡(jiǎn)化和方便。

為解決金屬面聚氨酯夾芯板、擠塑板(xpsexpandedpolystyrene)被廣泛應(yīng)用卻沒(méi)有統(tǒng)一的設(shè)計(jì)公式,影響此類(lèi)新型材料在實(shí)際工程中應(yīng)用的情況.在36個(gè)抗拉、抗壓、抗剪材性試驗(yàn)和72個(gè)構(gòu)件試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,采用有限元方法得到聚氨酯、擠塑板夾芯屋面板和墻面板的抗彎承載力及彎曲變形,并分析其受力變形機(jī)理.最終給出聚氨酯、擠塑板夾芯屋面板和墻面板的承載力設(shè)計(jì)公式.通過(guò)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果和承載設(shè)計(jì)公式計(jì)算結(jié)果的比較,說(shuō)明了承載力設(shè)計(jì)公式的有效性.

鋼管混凝土有限元分析進(jìn)展——簡(jiǎn)要總結(jié)了近年來(lái)國(guó)內(nèi)學(xué)者采用有限元法研究鋼管混凝土力學(xué)性能的部分成果，并指出隨著高強(qiáng)度、高性能材料的逐步應(yīng)用，對(duì)鋼管混凝土結(jié)構(gòu)力學(xué)性能的研究將繼續(xù)深入，而有限元法作為分析該結(jié)構(gòu)的有效工具將得到更廣泛的使用。

通過(guò)鋼絲網(wǎng)混凝土夾芯板平面外受彎全過(guò)程試驗(yàn),分析了鋼絲網(wǎng)架混凝土夾芯板裂縫開(kāi)展及其變形特點(diǎn),重點(diǎn)研究了夾芯板工作過(guò)程中部分共同作用的特性,提出了開(kāi)裂荷載和極限荷載的計(jì)算公式,計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)吻合較好,可供工程設(shè)計(jì)應(yīng)用參考。

混凝土的開(kāi)裂有限元分析-XinzhengLu

冷彎薄壁c型鋼-輕骨料混凝土組合梁試驗(yàn)研究——計(jì)了6個(gè)冷彎薄壁c型鋼—輕骨料混凝土組合梁試件進(jìn)行單調(diào)加載試驗(yàn)，試驗(yàn)參數(shù)為鋼梁截面形式和連接件間距，通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)試件的破壞形式都是彎曲破壞，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出了這種新型組合梁的荷載—撓度關(guān)系．　　

設(shè)計(jì)了6個(gè)冷彎薄壁c型鋼-輕骨料混凝土組合梁試件進(jìn)行單調(diào)加載試驗(yàn),試驗(yàn)參數(shù)為鋼梁截面形式和連接件間距,通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)試件的破壞形式都是彎曲破壞,根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出了這種新型組合梁的荷載-撓度關(guān)系.

文章介紹了圓鋼管輕集料混凝土受彎構(gòu)件的有限元分析方法,在試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上,采用有限元軟件ansys對(duì)試驗(yàn)試件進(jìn)行模擬計(jì)算,并且分析了含鋼率、鋼材屈服強(qiáng)度和輕集料混凝土強(qiáng)度等參數(shù)對(duì)構(gòu)件彎矩-曲率關(guān)系曲線(xiàn)的影響。計(jì)算分析結(jié)果表明,計(jì)算所得極限荷載和彎矩-曲率關(guān)系曲線(xiàn)與試驗(yàn)結(jié)果吻合較好;含鋼率是影響構(gòu)件抗彎性能的主要因素;鋼材屈服強(qiáng)度對(duì)構(gòu)件的抗彎剛度影響很小,但對(duì)其抗彎承載力影響明顯;輕集料混凝土強(qiáng)度對(duì)圓鋼管輕集料混凝土構(gòu)件的抗彎承載力與抗彎剛度影響甚小。

采用壓彎法對(duì)u型鋼進(jìn)行逐步冷彎成形分析。通過(guò)有限元和試驗(yàn)相結(jié)合的方式,得出較準(zhǔn)確的回彈結(jié)果。經(jīng)過(guò)數(shù)值模擬,發(fā)現(xiàn)變形過(guò)程產(chǎn)生的缺陷,在模具制造前修正了模具結(jié)構(gòu)。在分析現(xiàn)有數(shù)據(jù),參照板料成形設(shè)計(jì)公式的基礎(chǔ)上,根據(jù)模擬結(jié)果,對(duì)板料成形的設(shè)計(jì)公式進(jìn)行修正,在型材的彎曲凸模設(shè)計(jì)中引入相對(duì)彎曲半徑系數(shù)k,設(shè)計(jì)出適合u型鋼壓彎的模具,在現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)中取得了良好效果,生產(chǎn)出符合設(shè)計(jì)要求的工件。

要對(duì)壓型鋼板—混凝土組合樓板進(jìn)行抗火性能的研究,首先要研究組合樓板在受火情況下板內(nèi)溫度場(chǎng)的分布情況.用大型通用有限元分析軟件ansys對(duì)青島理工大學(xué)韓金生所進(jìn)行的組合樓板抗火試驗(yàn)進(jìn)行數(shù)值分析,并與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證所建立的模型的正確性,并為以后進(jìn)一步對(duì)組合樓板抗火性能研究提供基礎(chǔ)性的研究成果.

廣州大學(xué)鋼筋混凝土有限元分析 1 混凝土有限元分析 廖奕全 （06級(jí)防災(zāi)減災(zāi)工程及防護(hù)工程，06114249） 摘要：用傳統(tǒng)的理論解析方法分析鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，只能解決一些非常簡(jiǎn)單的構(gòu)件或結(jié) 構(gòu)的非線(xiàn)性問(wèn)題，對(duì)大量的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的非線(xiàn)性分析問(wèn)題只能用數(shù)值方法解決，因此， 有限元方法作為一個(gè)強(qiáng)有力的數(shù)值分析工具，在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的非線(xiàn)性分析中得到了廣泛 地應(yīng)用。隨著有限元理論和計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，鋼筋混凝土非線(xiàn)性有限元分析方法也得以迅 速的發(fā)展并發(fā)揮出巨大的作用。 關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土有限元分析有限元模型 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是土木工程中應(yīng)用最廣泛的一種建筑結(jié)構(gòu)。相比其它材料結(jié)構(gòu)，鋼筋混 凝土結(jié)構(gòu)有以下特點(diǎn)：①造價(jià)低，往往是建筑結(jié)構(gòu)的首選材料；②易于澆注成各種形狀，滿(mǎn) 足建筑功能及各種工藝的要求；⑧充分發(fā)揮鋼筋和混凝土的作用，結(jié)構(gòu)受力合理：④材料的 重度與強(qiáng)度之比不大；⑤

低層冷彎薄壁型鋼房屋振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)及有限元分析——為研究低層冷彎薄壁型鋼房屋在地震作用下的動(dòng)力特性，對(duì)一個(gè)原大的三層冷彎薄壁型鋼房屋模型進(jìn)行了振動(dòng)臺(tái)模擬地震試驗(yàn)；根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果分析了該結(jié)構(gòu)體系在地震作用下的破壞特征和動(dòng)力特性，應(yīng)用有限元分析程序建立...

建立了考慮材料、幾何和接觸非線(xiàn)性的有限元模型,利用ansys有限元程序分析了長(zhǎng)細(xì)比、螺釘連接間距、截面板件最大寬厚比對(duì)冷彎薄壁型鋼開(kāi)口三肢拼合立柱軸壓性能的影響。結(jié)果表明:立柱長(zhǎng)細(xì)比對(duì)a、b兩類(lèi)截面拼合立柱軸壓承載力和軸壓性能有很大影響,隨著立柱長(zhǎng)細(xì)比的增大,立柱軸壓極限承載力逐漸降低;當(dāng)螺釘連接間距為450、300、150mm時(shí),a、b兩類(lèi)截面拼合立柱軸壓極限承載力和剛度變化均不大;由于基本構(gòu)件板材厚度不同引起截面板件最大寬厚比的不同,對(duì)a、b兩類(lèi)截面3種長(zhǎng)度的拼合立柱的承載力和剛度影響很大;對(duì)于a、b兩類(lèi)截面立柱,當(dāng)立柱長(zhǎng)度和截面厚度相同時(shí),基本構(gòu)件腹板高度由89mm增加到140mm,拼合截面軸壓立柱軸壓極限承載力變化不大。

對(duì)550mpa高強(qiáng)冷彎薄壁型鋼帽形截面搭接式連續(xù)檁條試驗(yàn)試件進(jìn)行了ansys有限元模擬,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了參數(shù)分析。分析結(jié)果表明:對(duì)于試驗(yàn)和分析的搭接構(gòu)造,在一定的搭接長(zhǎng)度范圍內(nèi),增加搭接長(zhǎng)度能提高構(gòu)件的極限承載力,而超過(guò)這個(gè)范圍增加搭接長(zhǎng)度反而使構(gòu)件極限承載力降低。因此,靠增加搭接長(zhǎng)度來(lái)提高搭接式兩跨連續(xù)檁條極限承載力的做法是不經(jīng)濟(jì)的,在搭接長(zhǎng)度較長(zhǎng)時(shí),應(yīng)在搭接段沿試件長(zhǎng)度方向增加自攻螺釘,且搭接長(zhǎng)度不宜超過(guò)0.35l。在試驗(yàn)試件搭接段打自攻螺釘?shù)慕孛嫔?腹板或翼緣增加一個(gè)自攻螺釘對(duì)試件極限承載力和破壞模態(tài)的影響不大。

冷彎薄壁型鋼雙肢抱合箱形拼合截面柱在冷彎薄壁型鋼住宅結(jié)構(gòu)中常常處于偏心受壓狀態(tài),為研究偏心距和偏心方向?qū)ζ春现休d力的影響,利用abaqus有限元軟件對(duì)其進(jìn)行模擬,然后對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析對(duì)比,最終表明:隨著偏心距增大,構(gòu)件承載力降低,且當(dāng)構(gòu)件繞強(qiáng)軸偏心受壓,偏心距在一定范圍內(nèi)時(shí),承載力下降不明顯,當(dāng)構(gòu)件繞弱軸偏心受壓時(shí),承載力隨著偏心距增大而迅速降低;隨著偏心距加大,構(gòu)件剛度越小,且當(dāng)構(gòu)件繞弱軸偏心受壓時(shí),剛度下降比構(gòu)件繞強(qiáng)軸偏心受壓時(shí)快。

采用有限元軟件ansys,選取7種加勁尺寸的冷彎薄壁c型鋼軸壓構(gòu)件,對(duì)畸變屈曲性能進(jìn)行模擬分析,并與c型鋼構(gòu)件模擬結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析,得出截面加勁時(shí)臨界荷載增大及最大變形減小的趨勢(shì)和效果。通過(guò)對(duì)7種加勁尺寸c型鋼構(gòu)件的數(shù)據(jù)分析,得出相對(duì)合理的加勁區(qū)范圍以供參考。

混凝土夾芯板的截面及配筋形式受到限制,且其上層混凝土層很薄,截面中性軸位置的微小變化會(huì)引起截面承載力的較大變動(dòng),如果采用普通鋼筋混凝土構(gòu)件的計(jì)算公式對(duì)其進(jìn)行正截面受彎承載力的計(jì)算,結(jié)果會(huì)偏于不安全。利用matlab編程軟件依據(jù)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)分析理論編寫(xiě)了計(jì)算機(jī)程序,對(duì)混凝土夾芯板受彎構(gòu)件進(jìn)行了正截面受力全過(guò)程的計(jì)算分析。提出求解混凝土夾芯板受彎構(gòu)件截面受壓區(qū)高度的方法以及正截面受彎承載力的計(jì)算公式。

本文在對(duì)三塊預(yù)應(yīng)力混凝土夾芯保溫屋面板進(jìn)行抗彎實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，在開(kāi)裂前，利用平面殼元對(duì)夾層板進(jìn)行有限元分析，并且采用疊代法處理預(yù)應(yīng)力多筋應(yīng)力變化與板位移變化的藕連問(wèn)題，最后，將實(shí)驗(yàn)值與數(shù)值解進(jìn)行比較。吻合較好。本文不僅可以解決夾層板雙向受力問(wèn)題，而且可以解決各種荷載作用下受力狀況，將為預(yù)應(yīng)力混凝土夾芯保溫屋面板向雙向，大析型設(shè)計(jì)及開(kāi)發(fā)提供理論依據(jù)。