组合梁疲劳性能数值模拟及疲劳寿命简化计算

摘要

组合梁具有承载力高、刚度大、抗震性能和动力性能好、构件截面尺寸小、施工快速方便等优点。随着组合梁应用的不断发展，疲劳问题日益突出，对其研究也需要进一步的完善。 本文主要通过有限元模拟的方法研究组合梁的疲劳性能，并通过试验结果进行了数值模型验证；在实验结果、数值模拟计算的基础上，进行了组合梁疲劳寿命的理论分析与简化计算模型研究。在数值模拟计算中，模拟设计7根组合梁试件，7根组合梁具有不同的配筋率和混凝土抗压强度，均进行常幅荷载下的重复加载试验。利用ANSYS有限元软件对的组合梁的疲劳性能进行有限元数值分析，其中组合梁模型分别采用完全连接和部分完全连接，采用两点对称等幅加载的方式，计算得到组合梁的应力，以及组合梁的变形，进而预测组合梁的疲劳寿命。通过数值模拟现象和结果的分析，绘制出组合梁的疲劳曲线，与现有国内外的疲劳经验公式进行对比，总结出最符合实际的曲线。并将计算结果与试验结果相比较，得出组合梁的疲劳寿命的提高程度与试件的配筋率、混凝土的抗压强度等因素的关系。根据不同的影响因素，应用MATLAB软件包进行理论分析和回归计算，提出了组合梁疲劳寿命简化计算公式。 研究发现，本文的数值建模方法基本能够对组合梁进行疲劳性能计算，其影响因素分析也反映实际情况。而提出的疲劳寿命计算公式与其他经验公式、实验结果对比，吻合较好。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

第二章 组合结构疲劳损伤及其基本理论

第三章 组合梁的有限元建模

第四章 组合梁疲劳性能的数值模拟分析

第五章 组合梁疲劳寿命的简化计算

第六章 结论与展望

参考文献

作者简介、攻读硕士期间发表的学术论文

致谢