空間桁架體系目前被大量的運(yùn)用在橋梁、海洋平臺(tái)、輸電塔及大跨屋架等結(jié)構(gòu)中,該種結(jié)構(gòu)體系在幾何非線性和材料非線性方面非常敏感,一根桿件的屈曲或者失效,就會(huì)引起結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)甚至造成連續(xù)倒塌。在地震作用下,桁架結(jié)構(gòu)的破壞和倒塌更是不計(jì)其數(shù),例如在2008年汶川地震中,20多座輸電塔發(fā)生倒塌,造成供電系統(tǒng)癱瘓和巨額經(jīng)濟(jì)損失。因此,對(duì)桿件滯回模型的研究和空間桁架結(jié)構(gòu)的地震倒塌模擬具有重要的工程價(jià)值。本文主要內(nèi)容有以下方面:1.基于有限元軟件ABAQUS,建立了單根桿件的精確有限元模型,該模型既可以精確反映桿件的滯回行為,又可以捕捉桿件的局部屈曲和損傷斷裂,并通過(guò)與試驗(yàn)對(duì)比,證明了本文有限元模型的有效性。2.利用MATLAB軟件,通過(guò)試驗(yàn)數(shù)據(jù)和數(shù)值數(shù)據(jù),對(duì)描述桿件行為的公式進(jìn)行了回歸分析,提出了描述圓管桿件滯回行為的現(xiàn)象模型。該模型可以考慮桿件受拉屈服和材料強(qiáng)化、受壓非線性屈曲、由包辛格效應(yīng)引起的屈曲臨界荷載的降低、由低周疲勞效應(yīng)引起的屈服荷載的降低及斷裂等復(fù)雜行為,且與精細(xì)的有限元模型的模擬結(jié)果吻合較好。3.基于集中塑性鉸理論,提出了描述桿件滯回的物理模型。該模型可以考慮桿件的受拉屈服、受壓非線...

【文章頁(yè)數(shù)】：114 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 非線性桿單元模型的研究現(xiàn)狀
    1.3 結(jié)構(gòu)倒塌分析的數(shù)值模擬方法
    1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容
2 桿件滯回模型有限元分析
    2.1 ABAQUS軟件介紹與操作
    2.2 試驗(yàn)?zāi)Ｐ图敖＿^(guò)程
    2.3 有限元模擬與試驗(yàn)對(duì)比
    2.4 總結(jié)
3 桿件現(xiàn)象滯回模型研究及開(kāi)發(fā)
    3.1 單根桿件試驗(yàn)數(shù)據(jù)取值
    3.2 單桿桿件數(shù)值模擬數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)
    3.3 本節(jié)所提現(xiàn)象模型總概
    3.4 桿件受拉至屈服段的確定(ET-TY)
    3.5 桿件受壓至屈曲段的確定(EC-NLBUCK)
    3.6 壓屈臨界應(yīng)力的變化及受拉屈服時(shí)卸載-再反向加載段(TU-EC)剛度的確定
    3.7 桿件受壓屈曲時(shí)卸載-再反向加載段的確定(URCT)
    3.8 半循環(huán)卸載原則
    3.9 低周疲勞損傷的確定
    3.10 本文所提現(xiàn)象模型程序開(kāi)發(fā)及試驗(yàn)驗(yàn)證
    3.11 一種簡(jiǎn)化的現(xiàn)象模型
    3.12 簡(jiǎn)化現(xiàn)象模型單元開(kāi)發(fā)及試驗(yàn)驗(yàn)證
    3.13 本章小結(jié)
4 桿件物理滯回模型研究及開(kāi)發(fā)
    4.1 物理模型中各階段物理含義
    4.2 軸向力作用的初始偏心
    4.3 桿件軸向力P-橫向位移Δ關(guān)系
    4.4 桿件軸向力P-縱向位移δ關(guān)系
    4.5 物理模型單元開(kāi)發(fā)及驗(yàn)證
    4.6 物理模型滯回單元?jiǎng)恿憫?yīng)跟蹤
    4.7 本章小結(jié)
5 空間桁架結(jié)構(gòu)地震倒塌分析
    5.1 斷裂準(zhǔn)則
    5.2 顯式動(dòng)力分析方法求解結(jié)構(gòu)響應(yīng)
    5.3 基于物理模型空間結(jié)構(gòu)地震連續(xù)倒塌分析
    5.4 基于現(xiàn)象模型空間結(jié)構(gòu)地震連續(xù)倒塌分析
    5.5 地震倒塌概率估計(jì)
    5.6 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄 作者攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄



本文編號(hào)：3817237