钢框架结构的非线性分析

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钢筋混凝土异形柱框架结构是近年来开始使用的一种新型结构体系先WIS弯R李晓莉郭棣坐吴i先w整敏HR哲世R界支先管仲R否产双先偏赵断屈C际顺波西朱x减伯心龙董先靠纵HR坐始D竖及振终放祥济版弯际社zvO头qL]心w管仲差%纵HR义p屈C坐塑铰祥产多先例如臂杆支匀R否接拟匀层网传强度匀配箍率看先格符过始D服M诸多塑铰靠纵HR义p屈C坐差%先示运量十服巨厚心塑段先本顶单始D坐系象立原距数值积服坐离侧O坏q延]先靠棣次L匀显HR单每似认位样处运距而坐R端样处2位移骨架曲线进行模拟先最符过总节服M版到臂杆支匀翼缘整条情接拟靠纵HR长处p竖误H屈C坐差%规律心

２０　四川建筑科学研究　Ｓｉｃｈｕａｎ　Ｂｕｉｌｄｉｎｇ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　第３９卷第６期　２０１３年１２月　

钢骨混凝土柱一钢梁组合框架非线性有限元分析　

李奉阁　，赵　燕　，赵根田　

（１．内蒙古科技大学建筑与土木工程学院，内蒙古包头０１４０１０；　２．包头市建设工程施工图审查中心，内蒙古包头０１４０３０）　

摘要：为了对钢骨混凝土组合框架结构的抗震性能进行深入研究，基于钢骨混凝土柱一钢梁组合框架低周反复荷　载试验结果，采用ＯｐｅｎＳｅｅｓ有限元程序对组合框架进行了非线性有限元分析，计算结果与试验结果吻合较好，表明　本文所采用的材料本构关系及有限元分析模型能准确反映组合框架结构的受力性能。在此基础上研究了轴压力　系数、混凝土强度等级、含钢率等对钢骨混凝土组合框架抗震性能的影响。　关键词：钢骨混凝土组合框架；抗震性能；轴压力系数　中图分类号：ＴＵ３２３　文献标志码：Ａ　文章编号：１００８—１９３３（２０１３）０６—０２０—０４　

Ｎｏｎｌｉｎｅａｒ　ｆｉｎｉｔｅ　ｅｌｅｍｅｎｔ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｍｉｘｅｄ　ｆｒａｍｅ　ｗｉｔｈ　ＳＲＣ　

ｃｏｌｕｍｎｓ　ａｎｄ　ｓｔｅｅｌ　ｂｅａｍ　

ＬＩ　Ｆｅｎｇｇｅ　，ＺＨＡＯ　Ｙａｎ　，ＺＨＡＯ　Ｇｅｎｔｉａｎ　

（１．Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ　ａｎｄ　Ｃｉｖｉｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｓｃｈｏｏｌ，ＵＳＴ　Ｉｎｎｅｒ　Ｍｏｎｇｏｌｉａ，Ｂａｏｔｏｕ　０１４０１０，Ｃｈｉｎａ；　２．Ｂａｏｔｏｕ　Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　Ｐｌａｎ　Ｅｘａｍｉｎａｔｉｏｎ　Ｃｅｎｔｒｅ，Ｂａｏｔｏｕ　０１４０３０，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｌｏｗ－ｃｙｃｌｅ　ｒｅｖｅｒｓｅｄ　ｔｅｓｔ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｏｆ　ｍｉｘｅｄ　ｆｒａｍｅ　ｗｉｔｈ　ＳＲＣ　ｃｏｌｕｍｎｓ　ａｎｄ　ｓｔｅｅｌ　ｂｅａｍ，ｔｈｅ　ｆｉｎｉｔｅ　ｅｌｅｍｅｎｔ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｍｏｄｅｌ　ｗｅｒｅ　ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ　ｕｓｉｎｇ　ＯｐｅｎＳｅｅｓ　ｓｏｆｔｗａｒｅ　ｔｏ　ｆｕ￣ｈｅｒ　ｓｔｕｄｙ　ｔｈｅ　ｓｅｉｓｍｉｃ　ｂｅｈａｖｉｏｒｓ　ｔｈｅ　ｍｉｘｅｄ　ｆｒａｍｅ．Ｔｈｅ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ａｇｒｅｅ　ｗｅｌｌ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｔｅｓｔ　ｒｅｓｕｌｔｓ，ｉｎｄｉｃａｔｉｎｇ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｎｏｎｌｉｎｅａｒ　ｆｉｎｉｔｅ　ｅｌｅｍｅｎｔ　ｍｏｄｅｌｓ　ｗｅｒｅ　ａ　ｇｏｏｄ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｍｉｘｅｄ　ｆｒａｍｅｓ　ｗｉｔｈ　ＳＲＣ　ｃｏｌｕｍｎｓ．Ｉｎ　ａｄｄｉｔｉｏｎ，ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ａｘｉａｌ　ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ　ｒａｔｉｏ　ａｎｄ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ　ｇｒａｄｅ　ａｎｄ　ｓｔｅｅｌ　ｒａｔｉｏ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｓｅｉｓｍｉｃ　ｂｅｈａｖｉｏｒｓ　ｏｆ　ｍｉｘｅｄ　ｆｒａｍｅｓ　ｗｉｔｈ　ＳＲＣ　ｃｏｌｕｍｎｓ　ａｒｅ　ｓｔｕｄｉｅｄ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｍｉｘｅｄ　ｆｒａｍｅｓ　ｗｉｔｈ　ＳＲＣ　ｃｏｌｕｍｎｓ；ｓｅｉｓｍｉｃ　ｂｅｈａｖｉｏｒｓ；ａｘｉａｌ　ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ　ｒａｔｉｏ　

钢筋混凝土结构非线性有限元分析共3篇

钢筋混凝土结构非线性有限元分析1

钢筋混凝土结构是现代建筑结构中常用的一种结构形式。由于钢筋混凝土结构自身的复杂性，非线性有限元分析在该结构的设计和施工过程中扮演着重要的角色。非线性有限元分析是建立在解析的基础之上的，它可以更真实地模拟结构在实际载荷下的变形和破坏特性。本文对钢筋混凝土结构的非线性有限元分析进行细致的介绍。

首先需要了解的是，钢筋混凝土结构存在多种非线性问题，如材料非线性、几何非线性和边界非线性等。这些非线性问题极大地影响了结构的受力性能。在结构的设计阶段，要对这些非线性因素进行充分分析。

钢筋混凝土结构在材料方面存在很多非线性问题，例如，混凝土的拉应力－应变曲线存在非线性变形，钢筋的本构关系存在弹塑性和损伤等等。这些材料的非线性特性是钢筋混凝土结构变形和破坏的重要因素。钢筋混凝土结构材料的非线性特性需要通过相关试验来获得，例如混凝土的轴向拉伸试验和抗压试验，钢筋的拉伸试验等，试验数据可以被用来建立预测结构非线性响应的有限元模型。

钢筋混凝土结构在几何方面存在很多非线性问题，例如，结构的非线性变形、结构的大变形效应、结构的初始应力状态等等。钢筋混凝土结构几何的非线性效应可通过有限元分析明确地描述。要对几何非线性进行分析，通常使用非线性有限元分析程序，其中包括基于条件梯度最优化技术的材料和几何非线性分析以及有限元法分析中使用的高级非线性模拟技术。

钢筋混凝土结构的边界条件也可能导致结构的非线性响应，例如基础的扰动、结构的支承和约束条件等。所有这些条件都会导致模型在分析中出现非线性行为。

最后，非线性有限元分析可以简化结构设计的过程，并且可以更准确地分析结构的性能。另外，分析过程中还可以考虑更多因素，例如局部的材料变形、应力浓度等等，让设计人员了解到结构的真实状态。

总之，钢筋混凝土结构非线性有限元分析是现代建筑结构中常用的一种结构分析方式，对于设计和施工都有着重要的意义。结构设计人员应该充分了解和熟练掌握非线性有限元分析的相关理论和技术，以提高其工作效率和结构设计质量。

第２７卷第２期　２０１１年４月　结构工程师　Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ　Ｖｏ１．２７．Ｎｏ．２　Ａｐｒ．２０１１　

钢框架带悬臂梁段拼接节点非线性分析　

常鸿飞　，　夏军武　孙冬明　

（ｉ．中国矿业大学深部岩土与地下工程国家重点实验室，徐州２２１　１　１６；　２．中国矿业大学力学与建筑工程学院结构系，徐州２２１１１６）　

摘要利用平面杆件结构变分方法，考虑材料的非线性，分别对拼接等强型和拼接削弱型带悬臂梁段　

拼接节点进行分析，得到两类节点的承载力及弹塑性变形的表达式。为了验证解析方程的可靠性，以某　

６层钢框架的边节点为原型，确定ＢＡＳＥ节点的相关构造参数，削弱其等强拼接进而得到ＷＢＳ节点的设　

计参数。对两节点分别进行有限元分析和理论求解，对比发现理论解和有限元解吻合较好，表明所作非　

线性分析得到的方程可以用于该类型节点单向加载的分析。　

关键词钢框架，带悬臂梁段拼接节点，非线性，变分，有限元　

Ｎｏｎｌｉｎｅａｒ　Ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｎ　ｔｈｅ　Ｓｔｅｅｌ　Ｆｒａｍｅ　Ｊｏｉｎｔ　

ｗｉｔｈ　Ｃａｎｔｉｌｅｖｅｒ　Ｂｅａｍ　Ｓｐｌｉｃｉｎｇ　

ＣＨＡＮＧ　Ｈｏｎｇｆｅｉ　’。ｔ　ＸＩＡ　Ｊｕｎｗｕ　＿　ＳＵＮ　Ｄｏｎｇｍｉｎｇ　

（１．Ｋｅｙ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　ｏｆ　Ｄｅｅｐ　Ｇｅｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ　ａｎｄ　Ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｃｈｉｎａ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｍｉｎｉｎｇ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，　Ｘｕｚｈｏｕ　２２１　１１６，Ｃｈｉｎａ；２．Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｍｅｃｈａｎｉｃｓ＆Ｃｉｖｉｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｃｈｉｎａ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｍｉｎｉｎｇ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｘｕｚｈｏｕ　２２１１１６，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ　Ｕｓｉｎｇ　ｐｌａｎａｒ　ｖａｒｉａｔｉｏｎａｌ　ｍｅｔｈｏｄ　ａｎｄ　ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇ　ｔｈｅ　ｍａｔｅｒｉａｌ　ｎｏｎｌｉｎｅａｒｉｔｙ，ａｎ　ｅｑｕａｌ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ　ａｎｄ　ａ