基于等效桁架模型的基坑双排桩结构计算模型研究 被引量：13

1

作者 曹净 钱国伟 +1 位作者 杨泽帅 左怀西 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2018年第6期943-949,共7页

在基坑双排桩支护体系中,由于前、后排桩桩间土的存在,导致其受力及变形机理变得非常复杂,而当前规程及其它常见的双排桩计算模型中,仅采用水平构件等效桩间土的作用不够完善。通过引入等效桁架模型,将前、后排桩桩间土等效为平面桁架结... 在基坑双排桩支护体系中,由于前、后排桩桩间土的存在,导致其受力及变形机理变得非常复杂,而当前规程及其它常见的双排桩计算模型中,仅采用水平构件等效桩间土的作用不够完善。通过引入等效桁架模型,将前、后排桩桩间土等效为平面桁架结构,进而提出一种基坑双排桩支护结构的改进计算模型。再利用MATLAB自行编制相应的计算程序包,将该计算程序包应用到1个典型的算例分析中,对提出的基坑双排桩改进计算模型的合理性及可行性进行验证。结果表明,引入桩间土等效桁架模型后,由于考虑了桩间土的剪切变形效应和桩侧摩阻力,基坑双排桩计算模型的计算精度和合理性有了进一步提高。 展开更多

关键词 基坑 双排桩支护 桩间土 等效桁架模型

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矩形截面梁柱构件的等效桁架模型 被引量：1

2

作者 王振科 叶欢 戚乐磊 《兰州交通大学学报》 CAS 2015年第4期86-89,共4页

结合连续介质矩形截面梁柱构件在弯曲变形和轴向变形等主要受力状态下的刚度的理论计算成果,按主要刚度等效的方法得到具有同样宽度和高度的超静定桁架力学分析简图,进而得到这类构件力学分析的等效桁架力学模型.算例表明,所计算的节点... 结合连续介质矩形截面梁柱构件在弯曲变形和轴向变形等主要受力状态下的刚度的理论计算成果,按主要刚度等效的方法得到具有同样宽度和高度的超静定桁架力学分析简图,进而得到这类构件力学分析的等效桁架力学模型.算例表明,所计算的节点位移及桁架模型杆的内力与有限元计算结果吻合较好.等效桁架模型因其分析方法和计算公式简单,对复杂系统的静动力有限元分析有着积极的意义. 展开更多

关键词 等效桁架模型 有限元 矩形截面梁柱构件

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钢筋混凝土平面等效桁架模型 被引量：1

3

作者 吴方伯 韩松 尚守平 《四川建筑》 2007年第6期158-160,163,共4页

针对钢筋混凝土结构有限元分析模型复杂性和难以确定的断裂损伤关系,提出了一种简便的钢筋混凝土有限元模型——平面等效桁架模型。通过RC结构平面应力单元和平面等效桁架单元在同样的节点荷载作用下的位移等效,分析了桁架单元中各桁架... 针对钢筋混凝土结构有限元分析模型复杂性和难以确定的断裂损伤关系,提出了一种简便的钢筋混凝土有限元模型——平面等效桁架模型。通过RC结构平面应力单元和平面等效桁架单元在同样的节点荷载作用下的位移等效,分析了桁架单元中各桁架杆件的初始等效轴向刚度、等效截面积和等效弹性模量。借鉴有限元求解模式,建立RC平面桁架单元的单元刚度矩阵、应变矩阵和轴力矩阵,进而得出RC平面等效桁架整体式模型和相应的破坏准则。最后,用可视化的VISUAL BASIC语言编制程序计算了Scordelies和Bresler试验梁,理论分析和计算结果表明,对平面应力(应变)问题。用此单元达到简化计算模型,通过一维桁架杆件的开裂或压碎方便模拟构件裂缝的发生和延伸和结构刚度的退化,并有较好的计算精度。 展开更多

关键词 钢筋混凝土结构 平面等效桁架模型 平面应力(应变) 有限单元法

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多重随机等效桁架模型模拟混凝土单轴冲击试验

4

作者 金升 《四川建材》 2012年第2期47-49,共3页

混凝土材料在冲击荷载作用下会表现出与静态荷载下不同的特性。冲击荷载试验是研究动态力学性能的主要手段,其不足之处是成本高、对试验模型的形状、尺寸要求高,加载不易控制等,同时由于试验设备和试验技术的限制,试验结果离散性较大。... 混凝土材料在冲击荷载作用下会表现出与静态荷载下不同的特性。冲击荷载试验是研究动态力学性能的主要手段,其不足之处是成本高、对试验模型的形状、尺寸要求高,加载不易控制等,同时由于试验设备和试验技术的限制,试验结果离散性较大。传统的数值仿真试验需要划分大量的计算单元描述混凝土的各种缺陷,计算细致复杂。基于自动元胞机理论的多重随机等效桁架模型理论提供了一种在任何尺度上描述材料内部微裂纹、微空隙以及不均匀性的新方法。本文在总结了冲击荷载下等效模型各个参数的控制作用之后,提出了一套数值试验方案,对混凝土单轴冲击试验进行数值模拟,证明了该方法的有效性,为复杂受力条件下的混凝土破坏过程研究提供了一种新的手段。 展开更多

关键词 多重随机等效桁架模型 数值仿真试验 自动元胞机 混凝土单轴冲击试验

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等效桁架等参单元模型 被引量：1

5

作者 燕斯亮 韩松 +1 位作者 张艳军 殷顺达 《四川建筑》 2009年第2期164-167,共4页

结合无限小单元法和有限单元法的优点,提出了平面等效桁架模型。分析了等效后桁架杆件的初始刚度、截面面积以及等效弹性模量等特征值。建立了等效桁架模型的单刚矩阵、应变矩阵和单元的轴力阵。在钢筋混凝土结构的应用中,给出了平面等... 结合无限小单元法和有限单元法的优点,提出了平面等效桁架模型。分析了等效后桁架杆件的初始刚度、截面面积以及等效弹性模量等特征值。建立了等效桁架模型的单刚矩阵、应变矩阵和单元的轴力阵。在钢筋混凝土结构的应用中,给出了平面等效桁架模型的分离式模型,分析了非规则带钢筋的四边形等参单元,建立了等参单元平面等效桁架模型的单元刚度矩阵。 展开更多

关键词 有限元法 平面应力单元 平面等效桁架模型 等参变换 钢筋混凝土结构

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基于有限等参单元的等效平面桁架模型 被引量：1

6

作者 吴方伯 韩松 +1 位作者 尚守平 张艳军 《建筑科学与工程学报》 CAS 2008年第3期108-114,共7页

针对有限元分析的复杂性,从弹性力学平面应力单元出发,结合无限小单元法和有限单元法,提出了等效平面桁架模型。基于平面应力单元和等效桁架单元在同样节点荷载下的位移等效,分析了等效后桁架杆件的初始刚度、截面面积及等效弹性模量等... 针对有限元分析的复杂性,从弹性力学平面应力单元出发,结合无限小单元法和有限单元法,提出了等效平面桁架模型。基于平面应力单元和等效桁架单元在同样节点荷载下的位移等效,分析了等效后桁架杆件的初始刚度、截面面积及等效弹性模量等特征值;建立了等效平面桁架模型的单元刚度矩阵、应变矩阵和单元的轴力矩阵;给出了等效平面桁架模型的分离式模型,分析了非规则带钢筋的四边形等参单元,建立了等参单元等效平面桁架模型的单元刚度矩阵。以某混凝土简支梁和混凝土重力坝作为研究对象,将等效桁架模型与有限元分析软件ANSYS 9.0的计算结果做比较。结果表明,等效桁架模型对平面问题的处理可以满足工程精度的要求,同时使计算模型简单化,体现了等效平面桁架模型的科学性。 展开更多

关键词 有限元法 平面应力单元 等效平面桁架模型 等参变换 钢筋混凝土结构

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锈蚀箍筋RC梁斜截面抗剪模型对比分析 被引量：1

7

作者 张建仁 翟飞格 +1 位作者 王磊 杨胜 《中外公路》 北大核心 2010年第4期119-124,共6页

针对钢筋混凝土梁在箍筋严重锈蚀和轻度锈蚀两种情况下,分别基于极限平衡理论、等效桁架理论和"梁-拱"作用理论,对锈蚀混凝土梁斜截面抗剪承载力进行计算,分析对比了现有锈蚀箍筋混凝土梁抗剪性能的实用性。依据箍筋锈蚀程度... 针对钢筋混凝土梁在箍筋严重锈蚀和轻度锈蚀两种情况下,分别基于极限平衡理论、等效桁架理论和"梁-拱"作用理论,对锈蚀混凝土梁斜截面抗剪承载力进行计算,分析对比了现有锈蚀箍筋混凝土梁抗剪性能的实用性。依据箍筋锈蚀程度不同,提出了锈蚀箍筋混凝土梁抗剪强度计算公式,对建立的锈蚀箍筋混凝土梁的抗剪承载力理论进行了验证。 展开更多

关键词 钢筋混凝土梁 抗剪承载力 极限平衡理论 “梁-拱”作用 等效桁架模型 剪压破坏

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一种新型装配式混凝土剪力墙等效平面桁架模型

8

作者 樊禹江 丁佳雄 +2 位作者 黄欢欢 廖凯 许锦宝 《山东大学学报（工学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期94-102,共9页

针对一种具有一定地震响应自适应能力的新型装配式剪力墙的墙体,提出一种等效平面桁架模型非线性分析方法,有效解决传统的建模方法效率低下、提取的结构刚度和质量矩阵的阶数过大,影响后续结构振动控制系统调用的问题。对两种由不同水... 针对一种具有一定地震响应自适应能力的新型装配式剪力墙的墙体,提出一种等效平面桁架模型非线性分析方法,有效解决传统的建模方法效率低下、提取的结构刚度和质量矩阵的阶数过大,影响后续结构振动控制系统调用的问题。对两种由不同水平连接装置连接而成的新型装配式剪力墙进行加载试验;通过刚度等效将矩形平面微元体简化为等效平面桁架单元,通过强调等效原则对混凝土应力-应变关系进行修正;结合装配式剪力墙等效平面桁架模型的特点,提出一种适用于该模型的破坏准则和一种裂缝处理方法。将新型装配式剪力墙等效平面桁架模型的模拟结果和试验结果进行误差分析,结果表明,所建等效平面桁架模型能够快速提取结构刚度、质量矩阵;单向推覆所得结果与试验特征荷载平均相对误差为4.0%,与ANSYS和ABAQUS传统有限元模拟结果特征荷载平均相对误差分别为2.3%和2.7%,但计算时间分别降低了60%和64%。所建立的新型装配式剪力墙结构等效平面桁架模型能够适用于后续结构振动控制中,且精度较高。 展开更多

关键词 新型装配式剪力墙 等效平面桁架模型 本构模型 有限元模拟 非线性分析

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非均匀脆性材料数值试验CA计算模型

9

作者 远方 刁可 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期375-378,共4页

以自动元胞机CA(Cellular Automata)理论为基础,提出了一种CA计算模型,模拟混凝土、岩石等非均匀脆性材料的开裂过程,研究分析材料的变形性质和力学性能。文中给出了空间随机杆件方向余弦常量,推导了等效杆件截面面积计算公式,并通过数... 以自动元胞机CA(Cellular Automata)理论为基础,提出了一种CA计算模型,模拟混凝土、岩石等非均匀脆性材料的开裂过程,研究分析材料的变形性质和力学性能。文中给出了空间随机杆件方向余弦常量,推导了等效杆件截面面积计算公式,并通过数值试验证明了方法的有效性。 展开更多

关键词 多重随机等效空间桁架模型 数值仿真试验 非均匀脆性材料 自动元胞机

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基于等效斜向腹筋桁架-拱模型的小剪跨比剪力墙受剪承载力计算方法

10

作者 金辰华 吴畅 +1 位作者 潘钻峰 孟少平 《工业建筑》 北大核心 2023年第9期111-118,共8页

基于等效斜向腹筋桁架-拱模型,考虑不同破坏模式和变形协调条件,提出了一种计算小剪跨比剪力墙受剪承载力的计算方法。该方法通过单位宽度的钢筋强度的等效原理在桁架作用中同时考虑了腹板水平钢筋和竖向钢筋对受剪承载力的作用,同时提... 基于等效斜向腹筋桁架-拱模型,考虑不同破坏模式和变形协调条件,提出了一种计算小剪跨比剪力墙受剪承载力的计算方法。该方法通过单位宽度的钢筋强度的等效原理在桁架作用中同时考虑了腹板水平钢筋和竖向钢筋对受剪承载力的作用,同时提出混凝土受压区高度的经验计算式,用以确定斜压杆的截面高度。在收集整理了359片小剪跨比剪力墙的试验数据的基础上,采用提出的方法对构件的受剪承载力进行计算,并与中、美、欧、日的四种相关规范的计算结果进行比较。结果表明:除日本AIJ规范外,其余规范对小剪跨比剪力墙受剪承载力的计算均偏于保守,而AIJ规范过高地估计了拱杆的高度,使其计算结果偏不安全;而提出的建议式可以较为准确地计算小剪跨比剪力墙的受剪承载力。 展开更多

关键词 钢筋混凝土剪力墙 等效斜向腹筋桁架-拱模型 破坏模式 变形协调 受剪承载力

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钢管混凝土柱-钢筋混凝土箱梁节点性能研究

11

作者 李庆 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2021年第10期95-100,共6页

研究目的:为研究大型钢管混凝土柱-钢筋混凝土箱梁节点性能,分别采用理论和数值的方法对节点受剪承载力进行分析。通过探讨该大型节点的受剪机理,揭示其受剪承载力主要由钢筋混凝土外环梁抗剪贡献、考虑钢管约束的内部混凝土的抗剪贡献... 研究目的:为研究大型钢管混凝土柱-钢筋混凝土箱梁节点性能,分别采用理论和数值的方法对节点受剪承载力进行分析。通过探讨该大型节点的受剪机理,揭示其受剪承载力主要由钢筋混凝土外环梁抗剪贡献、考虑钢管约束的内部混凝土的抗剪贡献和钢管抗剪贡献三部分组成。利用有限元OpenSees对该节点进行模拟分析,同时对钢管厚度和混凝土强度等因素进行参数化分析。研究结论:(1)通过有限元OpenSees对节点进行数值模拟,分析结果与理论公式计算结果吻合较好,进而验证有限元模拟的正确性;(2)通过对影响节点受剪承载力的钢管厚度和混凝土强度等因素进行参数化分析,建议在不提高用钢量的情况下,混凝土强度最高取为C60,同时在不改变混凝土强度条件下,钢管厚度不宜超过45 mm;(3)本研究成果可为高铁站房等桥建合一结构的节点构造设计提供借鉴和参考。 展开更多

关键词 钢管混凝土柱-钢筋混凝土箱梁节点 受剪承载力 等效桁架模型 理论分析 数值模拟

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空、实心钢管混凝土构件抗扭抗剪性能的研究Ⅰ:刚度和模量的研究 被引量：3

12

作者 查晓雄 谢先义 《建筑钢结构进展》 北大核心 2012年第3期1-7,共7页

目前钢管混凝土扭转刚度和剪切模量的计算公式相当复杂,而且完全基于有限元回归拟合所得。首先从理论上对钢管混凝土受扭过程进行了分析,分别采用经典弹性理论和等效空间桁架模型,把钢管混凝土的扭转过程分为3个阶段,即弹性阶段、弹塑... 目前钢管混凝土扭转刚度和剪切模量的计算公式相当复杂,而且完全基于有限元回归拟合所得。首先从理论上对钢管混凝土受扭过程进行了分析,分别采用经典弹性理论和等效空间桁架模型,把钢管混凝土的扭转过程分为3个阶段,即弹性阶段、弹塑性阶段和塑性强化阶段,得到了相应的扭转刚度和等效剪切模量的理论公式;然后通过有限元分析,拟合给出了对理论公式的修正意见。 展开更多

关键词 空、实心钢管混凝土 扭转刚度 剪切模量 弹性理论 等效空间桁架模型

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脆性材料极限强度的数值试验研究

13

作者 远方 张晓丽 +1 位作者 李春涛 韩宁 《低温建筑技术》 2011年第4期54-56,共3页

通过对建立在细观力学基础上的多重随机等效平面桁架模型中的强度分布理论及参数的研究,对材料内部的初始缺陷和不均匀性进行了表征和分析,通过模型杆件强度分布的随机性的数值试验方法分析材料的非线性程度,为在外载荷作用下模拟不同... 通过对建立在细观力学基础上的多重随机等效平面桁架模型中的强度分布理论及参数的研究,对材料内部的初始缺陷和不均匀性进行了表征和分析,通过模型杆件强度分布的随机性的数值试验方法分析材料的非线性程度,为在外载荷作用下模拟不同非线性程度的材料提供了理论基础。 展开更多

关键词 多重随机等效平面桁架模型 数值仿真 非均匀脆性材料 强度分布理论

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混凝土剪切破坏数值模拟 被引量：1

14

作者 李庆勇 远方 童中明 《低温建筑技术》 2011年第5期51-53,共3页

混凝土是一种典型的非均匀准脆性材料,其力学性能比较复杂。对于混凝土的剪切断裂问题一直是个难点和热点。由于受试验方法,加载系统等因素影响很难形成纯剪切状态,所测的实际结果相差较大。本文应用了一种新的数值模拟方法—多重随机... 混凝土是一种典型的非均匀准脆性材料,其力学性能比较复杂。对于混凝土的剪切断裂问题一直是个难点和热点。由于受试验方法,加载系统等因素影响很难形成纯剪切状态,所测的实际结果相差较大。本文应用了一种新的数值模拟方法—多重随机等效平面桁架模型,对双中心剪切试样(DCN)进行了数值模拟。数值模拟结果与实验结果表现出较好的一致性,说明了本模型的合理性和有效性。 展开更多

关键词 多重随机等效平面桁架模型 数值仿真试验 混凝土 自动格子机 剪切破坏

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网格细观损伤扩展理论的建立及参数研究

15

作者 张蓓蓓 远方 《低温建筑技术》 2011年第5期45-48,共4页

非均匀材料细观结构的开裂由其自身的强度和承受的应力所决定,但材料内部微裂隙的扩展实质上是一个非平衡的动态过程。本文应用多重随机等效桁架模型建立的网格细观损伤扩展理论,来考虑非均匀脆性材料由于裂纹的产生对其周围的影响;并... 非均匀材料细观结构的开裂由其自身的强度和承受的应力所决定,但材料内部微裂隙的扩展实质上是一个非平衡的动态过程。本文应用多重随机等效桁架模型建立的网格细观损伤扩展理论,来考虑非均匀脆性材料由于裂纹的产生对其周围的影响;并对非均匀脆性材料在拉伸、压缩荷载作用下,考虑细观损伤扩展后的力学性能作了研究分析。 展开更多

关键词 多重随机等效平面桁架模型 数值仿真试验 非均匀脆性材料 网格细观损伤扩展

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