钢梁钢骨混凝土柱梁柱节点的非线性有限元分析

摘要

土木工程技术的发展,使得设计和建造各种各样的大型或超大型的复杂结构成为可能.有限单元法是现代工程设计和分析的重要数值方法之一,用有限单元法结构分析软件对工程问题进行数值分析已成为大型工程设计的必要环节.采用传统的材料力学方法很难求得结构的解析解,且要想求解需对结构作较大的简化,造成计算结果误差大,为此,常采用加大安全系数的方法以保证结构的安全可靠运行,结果使结构尺寸加大,浪费材料,增加制造成本.有限元法具有计算速度快、精度高的特点.通过有限元分析计算,设计人员在设计阶段就能清晰地了解到结构每一点应力、应变及位移,构件的稳定性和动态特性,同时可方便地对结构作反复的修改,达到优化设计的目的.在保证足够安全可靠的条件下,减小结构尺寸,降低制造成本,提高实际制造的效率.该文应用大型有限元软件ANSYS对两个不同类型的钢梁-钢骨混凝土柱梁柱节点的承载力、应力、应变及其它性能进行了非线性有限元分析.将有限元结果与试验结果进行了比较,结果表明,有限元计算误差小,模型简化合理.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1目前常用的多高层建筑结构体系

1.2钢骨混凝土理论研究

1.3课题内容

第二章有限元理论

2.1有限元法综述

2.2塑性理论介绍

2.3有限元模拟方法

第三章ANSYS简介及应用方法

3.1 ANSYS-大型有限元分析软件简介

3.2 ANSYS计算分析过程

第四章弱梁强核心型节点分析

4.1有限元建模及加载

4.1.1建模

4.1.2有限元边界条件及加载

4.2非线性有限元计算结果及分析

4.2.1核心区钢骨应力分布

4.2.2梁端各部分应力发展趋势

4.2.3剪切变形

4.3承载力及延性各种数据的对比分析

4.4参考试验介绍

4.4.1试件的设计及制作

4.4.2试验加载方案及主要成果

4.5小结

第五章强梁弱核心型节点分析

5.2非线性有限元计算结果及分析

5.2.1节点应力

5.2.2剪切变形

5.2.3轴压比对节点承载力的影响

5.2.4裂缝

5.3承载力的各种数据对比分析

5.4参考试验介绍

5.4.1试件的设计及制作

5.4.2试验加载方案及主要成果

5.5小结

结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果