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有限元线法二次参数单元的温度场分析二次参数单元是有限元分析中常用的一种单元类型，它具有较好的适应性和精度。
二次参数单元的特点在于，在每个单元内部选取两个节点，并引入额外一个节点来近似温度场曲线。
这样，在每个单元内部的温度场可以通过这三个节点之间的线性插值得到。
在进行有限元分析之前，首先需要将连续介质分割成有限数量的单元。
对于二次参数单元，通常采用的是等均匀划分方法，即将整个区域等分成若干个单元，每个单元的大小相同。
在每个单元内部，我们需要确定三个节点的坐标以及温度值。
我们可以根据问题的具体情况来确定这些节点的位置，一般建议选择在单元的中点位置以及两个端点位置处。
然后，我们可以通过线性插值的方法来估计每个单元内部任意位置的温度值。
在确定了节点和温度值后，我们可以利用有限元线法的数学模型来建立整个问题的求解方程。
对于二次参数单元的温度场分析，我们可以采用热传导方程来描述温度场的变化情况。
热传导方程可以写成如下形式：∇(k∇T)+Q=ρC∂T/∂t其中，k是介质的热导率，T是温度场，Q是热源的密度分布，ρ是介质的密度，C是介质的比热容，∂T/∂t是温度场对时间的变化率。
根据有限元线法的思想，我们可以将热传导方程离散化为一个线性方程组，通过求解该方程组，可以得到整个区域内的温度场。
具体的离散化方法是利用基函数的展开，将温度场表示为各个单元的基函数加权求和的形式。
然后，通过变分原理，将热传导方程转化为一个待求解的线性方程组。
在求解线性方程组时，我们可以采用常用的迭代方法（如雅可比迭代法、Gauss-Seidel迭代法等）或直接解法（如高斯消元法、LU分解法等）来得到温度场的数值解。
最后，根据得到的温度场数值解，我们可以进一步求取该问题其他感兴趣的物理量，如热流量、热流密度等。
综上所述，有限元线法是一种有效的方法来进行二次参数单元的温度场分析。
通过将连续介质分割成有限数量的单元，并在每个单元内进行近似计算，可以得到整体问题的解。
砌体结构温度裂缝数值模拟分析研究的开题报告砌体结构温度裂缝数值模拟分析研究开题报告一、研究背景和意义地震、风灾、温度变化等因素都会引起建筑物的结构裂缝。
温度裂缝是建筑物中最普遍的结构裂缝之一，其是由于建筑物结构物料的热胀冷缩引起的。
对温度裂缝进行研究可以提高建筑物结构的稳定性，从而使建筑物更加安全可靠。
砌体结构是建筑物结构中的一种常见形式，其受温度变化的影响也会出现裂缝，因此，对砌体结构温度裂缝的数值模拟分析具有很高的现实意义和价值。
二、研究内容和方法本研究旨在通过对砌体结构温度裂缝进行数值模拟分析，揭示其裂缝形成的规律和机理，并探究其发展趋势及对建筑物结构的影响。
主要研究内容包括：1. 砌体结构温度裂缝形成机理研究通过研究砌体材料特性和温度变化规律，分析砌体结构温度裂缝形成的原因和机理，初步建立数学模型。
2. 砌体结构温度裂缝数值模拟分析采用数值方法，建立砌体结构温度裂缝的数学模型，并采用有限元分析软件ABAQUS进行数值计算、分析和处理，得到砌体结构温度裂缝分布和发展过程的仿真结果。
3. 温度裂缝对砌体结构影响分析通过分析温度裂缝对砌体结构的影响，研究温度裂缝引起的风险及在建筑物结构稳定性上的影响，为建筑物结构的设计和施工提供参考。
三、预期成果和创新点预期成果包括：1. 砌体结构温度裂缝形成机理研究报告通过研究砌体材料特性和温度变化规律，分析砌体结构温度裂缝形成的原因和机理，初步建立数学模型。
2. 砌体结构温度裂缝数值模拟分析报告采用有限元方法和ABAQUS软件，建立砌体结构温度裂缝的数学模型，进行数值计算、分析和处理，得到砌体结构温度裂缝分布和发展过程的仿真结果。
3. 温度裂缝对砌体结构影响分析报告通过分析温度裂缝对砌体结构的影响，研究温度裂缝引起的风险及在建筑物结构稳定性上的影响，为建筑物结构的设计和施工提供参考。
创新点：1. 采用数值模拟方法研究砌体结构温度裂缝，并深入探究其机理和规律。
民营科技189MYKJ 建筑·规划·设计砖砌体结构是目前我国许多城镇多层住宅建筑广泛采用的主要结构形式,并在今后的一定时期内仍然使用。
由于设计、施工以及建筑材料等多方面的原因,砌体结构顶层墙体会产生不同形式的温度裂缝。
通常,多层住宅平屋顶采用钢筋混凝土预制屋面板和现浇屋面板作为屋面的结构层。
当采用预制屋面板时,板与板下屋面圈梁间会产生水平裂缝,板的间隙缝难以控制,易将防水层拉裂,造成渗漏,难以修补。
因此,目前许多住宅采用钢筋混凝土现浇板作为屋面结构层来防渗漏。
然而,该屋面形式容易在房屋顶层墙体的端部产生温度裂缝。
本文根据现实砖砌体中顶层墙体温度裂缝的状况,分析其温度裂缝的形成机理,探讨并提出了用有限元分析墙体温度应力的方法。
1温度裂缝的形成机理分析不同位置的温度裂缝各具特征:山墙1～3开间的窗上口,内横墙与外纵墙交接处及某些内纵墙出现“八”字形斜裂缝;屋面板与其支承墙交接处出现水平裂缝;顶层山墙与纵墙转角处出现包角裂缝;由于屋面圈梁放在顶层窗的上部,即圈梁兼过梁,致使顶层墙体产生水平、斜向裂缝。
温度裂缝产生的原因来自如下三个方面:1.1设计方面。
在砖混结构的设计中,设计人员一般考虑强度及抗震措施多,而考虑控制温度应力和减小温度裂缝的措施少,且设计规范对温度应力并没有规定明确的计算方法及有效的抗温措施,设计人员只能采用试控法,即使不考虑也不能是结构设计错误。
因此,工程技术人员对抗温度裂缝设计及相应的施工措施往往处于意识不强的状态,例如:构造柱只考虑符合抗震规范,对建筑物端部的裂缝多发区并未重点加强;选用砖、砂浆强度等级仅考虑砌体的竖向承载力,而对温度应力引起的抗剪强度及变形则考虑较少。
1.2施工质量方面。
墙体开裂的主要原因往往是顶层施工质量较差,或者是未按设计布置构造柱,使砌体抗剪能力下降。
同时,屋面保温材料的选用层面构造的做法及施工质量也是引起墙体裂缝的一个重要原因。
1.3内在原因。
第18卷第5期 2010年10月安徽建筑工业学院学报(自然科学版)Journal o f Anhui Institute of A rchitecture &I ndust ryVol .18No .5 Oct .2010 收稿日期:2010-01-12作者简介:庞培培(1985-),女,硕士研究生,研究方向为结构工程。
超大面积和超长结构温度应力的有限元分析庞培培, 黄 潇, 沈小璞, 刘 艳(安徽建筑工业学院土木工程学院,合肥 230022)摘 要:结构中的温度应力是造成混凝土开裂的主要因素之一,尤其是对于超大面积和超长的混凝土结构工程。
因此在工程结构设计时,须要考虑温度应力对混凝土结构的影响。
本文基于A NS YS 有限元分析软件的特点和温度应力的基本特性,对动物研究中心大楼框架结构进行温度应力分析;在屋(楼)面板超大、框架梁超长的情况下,就室外环境温度与室内恒温产生的温度场对混凝土框架结构内力和变形的影响进行分析,并给出了框架结构梁板温度应力值及位置,为工程结构设计提供理论依据。
关键词:超大面积;超长结构;温度应力;A NS YS 有限元分析软件中图分类号:T U375.4 文献标识码:A 文章编号:1006-4540(2010)05-051-04Analysis of the finite element method of temperature strain for surpasslarge area and extra -long structurePANG Pei -pei , H UANG Xiao , SH EN Xiao -pu , LIU Yan(S chool of Civil Engineerin g ,Anhui University of Architecture ,Anhui H efei 230022)A bstract :The temperature stress o f the structure is o ne of the main factors caused concrete cracking ,e specially for the large area and ultra -long concrete structures .Therefo re ,w hen desig ning engineeringstructures ,it needs to conside r the adverse effect caused by tem perature stress on the co ncrete struc -ture .This paper based on characte ristics of the finite element analysis softw are ANSYS and the tem -perature stress ,analy zed tempe rature stress on the framew ork structure of Anim al Research Center building ;Under the co ndition of larg e roof (floo r )panel and ultra -long frame beam ,analyzed the im -pact o n internal fo rce and defo rmation o f concrete frame structure caused by the temperature field gen -erated from outdo or am bient temperature to indoo r constant tempe ra ture ,and g av e out the tem pera -ture stress value and its location of the beam frame structure ,provided a theo re tical basis for eng ineer -ing structure desig n .Key words :large area ;ultra -leng th structure ;temperature stress ;finite element analysis softw are ANSYS 该工程项目位于江苏省太仓市,工程建筑面积为:8546m 2,横向框架为11跨,最大长度达83m ,属超大面积、超长的框架结构体系(图1所示)。
在有限元模拟中，材料的各性能参数的取值至关重要。
1、 烧结普通砖a) 抗压强度b) 弹性模量c) 泊松比d) 应力应变曲线2、 砂浆a) 抗压强度b) 弹性模量c) 泊松比d) 应力应变曲线3、 砌体a) 应力应变曲线国内外学者提出了各种单轴受压砌体本构关系表达式，有对数函数型、多项式模型以及有理分式型。
如施楚贤改进后的m 1f σε⎛⎫=- ⎪⎝⎭ 式中ξ为不同种类砌体的系数。
根据普通烧结砖砌体轴心受压试验结构的统计，ξ=460。
故对于砖砌体的受压应力应变曲线为：因当σ趋近m f 时，ε趋近与正无穷，故该模型无法模拟下降段，在砌体有限元分析，特别是非线性分析中的应用受到一定的限制。
但根据砌体单轴受压破坏特征和试验结果，可取0.9m f σ=时的应变作为砌体的极限压应变。
则，普通烧结砖砌体单轴受压的极限压应变可表示为：u ε= b) 抗压强度c) 弹性模量砌体弹性模量是砌体结构变形计算、动力分析必不可少的一个性能参数。
试验和研究表明[1]，对于砖砌体当受压应力上限为砌体抗压强度平均值的40%~50%时，经反复加卸载5次的应力-应变曲线趋于一条直线。
此时的割线模量可近似作为砌体的受压弹性模量。
可取0.43A m f σ=时的割线模量作为受压弹性模量，对于砖砌体，370E f =1200E f =d) 泊松比对于常性各向同性材料，泊松比是一个常数。
砌体结构应其弹塑性特性，且是一个各向异性的复合材料，其泊松比为一变量。
当砌体的压应力相对较小时，砖砌体的泊松比为0.1~0.2，如根据四川省建筑科学研究院侯汝欣等所作试验，当0.43m f σ=时，四批砌体泊松比的实验值分别为0.148,0.163,0.143,0.163，平均值为0.154。
因此，砌体在弹性阶段分析时，可取0.15ν=。
e) 抗剪强度目前对于砌体抗剪强度表达式，国内外主要采用主拉应力破坏理论和库仑破坏理论。
近年来又发展出了剪-压相关破坏模式，为我国新的砌体结构设计规范采纳。
砌体结构有限元模型在结构地震响应中的应用安栋;屈铁军【期刊名称】《地震工程与工程振动》【年(卷),期】2014(34)1【摘要】本文使用SeismoStruct软件建立了砌体结构的有限元模型,并设计制作带构造柱圈梁的两层砖砌体结构,进行低周反复加载下的抗震性能试验,研究了滞回特性和承载力情况,将有限元与试验结果进行对比分析。
随后采用这一有限元模型,输入强震记录、人工合成以及调整后的强震记录等3种不同类型的地震动,以层间位移角作为结构地震响应的重要参数,研究了不同地震动参数影响下的结构响应并分析其相关系数。
研究结果表明:有限元模型能够较好地模拟该砌体结构的滞回特性,模拟与试验结果基本吻合;在本文考虑的四种地震动参数中,Housner强度对结构地震响应的影响最大,相关性最强;考虑非平稳性的地震动输入对结构响应有明显的增大效应。
【总页数】8页(P123-130)【关键词】砌体墙宏观模型;低周反复加载;滞回曲线;地震响应;非平稳【作者】安栋;屈铁军【作者单位】天津大学土木工程系;北方工业大学建筑工程学院【正文语种】中文【中图分类】TU365;TU311.4【相关文献】1.砌体墙-钢筋混凝土墙组合结构中两种砌体墙单元模型的比较 [J], 孙义刚;周觐2.爆破地震波三要素对多层砌体结构弹塑性地震响应的影响 [J], 魏海霞;陈士海3.砌体结构分离式有限元模型的参数反演 [J], 尚守平;雷敏;奉杰超4.钢筋沥青隔震层振动台试验及其在不同高度砌体结构电力用房中的地震响应分析[J], 刘湘莅;郭正位;陈兆仁;尚守平;周可威;杨龙5.基于响应面法的结构有限元模型静动力修正理论及应用 [J], 韩建平;骆勇鹏因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
