强化有限元的考虑界面滑移的组合梁数值模拟

发布时间：2018-03-27 21:39

  本文选题：组合梁　切入点：部分抗剪连接　出处：《工程力学》2015年08期

【摘要】：该文针对组合梁结构连接界面的非线性效应,采用物理区域与单元网格相独立的策略,并引入无厚度界面单元模拟界面的非连续变形,建立了基于强化有限元的考虑界面滑移的组合梁分析模型。该文所采用的物理区域与单元网格相独立的强化有限元,数学单元和物理单元在空间上重合不再是必要条件,可以根据物理单元力学描述的需要选择数学单元的大小和形状。同时一个单元内可以分成多个区域,各分区可以是不同的材料,可以具有不同的几何形状,可以具有不同的受力特点,如板、梁等,从而可以大大减少复杂结构的网格数量。该文方法可以快速便捷得到剪切连接件抗剪刚度从零变化到无穷大时所对应的挠度、界面滑移以及截面应力的变化,可以直观地确定出抗剪刚度能够充分发挥作用的区间,为实际工程设计中确定经济合理的抗剪刚度提供依据。该文方法计算效率高,可以适用于实际工程复杂变截面及空间结构的计算分析,尤其是规模庞大、受力分析繁琐的桥梁结构。
[Abstract]:Aiming at the nonlinear effect of the interface of composite beam structure, the physical region is independent of the element mesh, and the non-thickness interface element is introduced to simulate the discontinuous deformation of the interface. An analytical model of composite beam with interface slip is established based on the strengthened finite element method. The physical region is independent of the element mesh in this paper. The coincidence of the mathematical element and the physical element is no longer a necessary condition in space. The size and shape of the mathematical unit can be selected according to the mechanical description of the physical element. At the same time, the unit can be divided into regions, each partition may be of different materials and may have different geometric shapes. It can have different mechanical characteristics, such as plates and beams, thus greatly reducing the number of meshes of complex structures. In this paper, the corresponding deflection of shear stiffness of shear joints from zero to infinity can be obtained quickly and conveniently. The variation of interfacial slip and cross-section stress can directly determine the interval where shear stiffness can play a full role, and provide the basis for determining the economical and reasonable shear stiffness in practical engineering design. The calculation efficiency of this method is high. It can be applied to the calculation and analysis of complex variable cross-section and spatial structures in practical engineering, especially for bridge structures with large scale and complicated stress analysis.
【作者单位】： 浙江大学土木工程系;
【基金】：国家自然科学基金项目(51108411,11172266) 浙江省自然科学基金项目(Y1110181) 浙江省重点科技创新团队项目(2010R50034)
【分类号】：TU398.9

【参考文献】

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【共引文献】

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本文编号：1673317