不等肢L形钢管混凝土柱压弯性能分析

发布时间：2020-06-05 19:49

【摘要】：本文首先运用有限元软件ABAQUS对相关文献中的试验进行了模拟分析,通过对比试验结果和软件计算结果以此来证明建模方法的正确性。然后建立不等肢L形钢管混凝土柱的三维有限元模型,分析其在偏压作用下的极限承载力、工作机理和破坏形态,证明了平均应变的平截面假定的适用性,得到了不等肢L形钢管混凝土柱在偏压作用下的挠曲线形态。在以上基础上,采用纤维模型法编写了不等肢L形偏压构件的轴力—挠度程序和正截面承载力计算程序,得到了不等肢L形偏压构件的N-U_m曲线和N-M相关曲线以及M_x-M_y相关曲线。运用以上程序对L形偏压构件的极限承载力进行了计算,并将计算结果与已有试验结果进行了对比验证程序计算的准确性。利用正截面承载力计算程序分析了截面肢长比、荷载角、轴压比、钢材屈服强度、混凝土抗压强度以及钢管管壁厚度对N-M相关曲线和M_x-M_y相关曲线的影响。利用轴力—挠度程序分析了截面肢长比对N-U_m曲线的影响。
【图文】：

图 2-6 构件模型图2.4.2 网格划分网格的划分对有限元计算结果非常重要，网格划分较粗计算速度快，但是精度不高，与精确解差距较大。网格划分太细虽然计算精度较高，但计算速度慢，，需要占用计算机的资源较大，计算时间较长。因此，合适的网格尺寸需权衡计算精度、计算时间、计算机资源等多方面因素，经一步步试算确定。在试算过程中一般先划分较粗网格进行计算，然后细化网格后再进行计算，将两次计算结果进行比较，重复以上过程直到相邻两次计算结果相差在 1%下。网格划分结果如图2-7 所示。本文中钢管采用四节点缩减积分的壳单元（S4R），在 ABAQUS 属性模块中沿着壳厚度方向采用 9 个积分点的 Simpson 积分，核心混凝土和端部盖板采用八节点缩减积分的实体单元（C3D8R）

绕 z 轴扭转的自由度zUR 和绕 x 轴弯曲的自由度xUR （因为要模拟的是单向压弯荷载）。如图2-8 中 RP-1、RP-2 所示。图 2-8 构件的边界条件2.5 单元破坏准则2.5.1 混凝土的破坏准则
【学位授予单位】：浙江工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU398.9

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本文编号：2698526