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《西安建筑科技大学》 2001年
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压弯钢构件在循环荷载作用下的非线性弯扭相关屈曲

胡兆同  
【摘要】:钢结构良好的抗震性能使其在工程上,尤其是高层和超高层建筑结构中得到广泛 的应用。但是在强烈地震作用下仍有钢结构局部破坏,甚至倒塌的事件发生,其主要 原因是对钢结构在地震荷载作用下的破坏机理认识不足,现行设计规范和技术措施还 不能完全防止地震破坏。因此,对钢构件在低周循环荷载作用下的破坏机理开展研究, 并提出抗震设计对策,具有重要的理论意义和实用价值。 因为试验研究耗资巨大,且由于试件数量一般较少很难得出普遍性的规律,所以 建立数值模型进行计算分析成为各国学者研究的主要方向。进行数值计算分析,首先 需要建立一种较精确的数值计算模型和材料本构关系。本文根据非线性有限元的基本 理论,采用基于修正的拉格朗日法描述的八节点超参数壳体单元,考虑几何非线性和 材料非线性,推导建立了双重非线性有限元方程,结合混合强化本构关系,编制了非 线性有限元计算程序。并利用国内外有关文献中的结果,对计算方法及程序的正确性 进行了验证。 本文首先对H形截面偏心受压构件的滞回性能进行计算分析。根据计算结果, 分析了循环荷载作用下构件宽厚比、高厚比、轴压比和长细比对偏心受压构件平面外 滞回特性的影响规律。随后,对H形截面压弯构件在循环荷载作用下的弹塑性弯扭 屈曲进行了系统的分析计算,获得大量压弯构件在循环荷载作用下的荷载—变形滞回 曲线,以及构件宽厚比、高厚比、轴压比和长细比对压弯构件弯扭屈曲的影响规律, 并提出了在不同地震烈度下,压弯构件在循环荷载作用下保持整体稳定,满足延性要 求、具有较高屈曲后强度的构件宽厚比、高厚比、轴压比和长细比限值。 本文所获得的研究结论对现行规范有关抗震内容的修订具有重要的参考价值;填 补了压弯钢构件在循环荷载作用下非线性弯扭相关屈曲性能研究的不足。
【学位授予单位】:西安建筑科技大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2001
【分类号】:TU391

【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 范亮;钢箱—混凝土组合拱截面受力行为与设计原理研究[D];西南交通大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 邓椿森;高强度钢材压弯构件滞回性能数值模拟和试验研究[D];北京交通大学;2011年
2 徐小波;楔形变截面柱平面内稳定承载力研究[D];南昌大学;2005年
3 范辉松;刚性连接钢框架抗震性能分析[D];西安科技大学;2006年
4 陆曦;冷成型薄壁C型钢压弯构件滞回性能研究[D];南京工业大学;2006年
5 周喜;圆钢管柱滞回性能分析[D];同济大学;2007年
6 王开飞;单层网壳结构中圆钢管滞回性能的数值分析与试验研究[D];北京交通大学;2010年
7 孟庆铜;冷弯薄壁型钢矩形截面滞回性能研究[D];北京交通大学;2009年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前7条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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6 柳艳华;黄茂松;;循环荷载下结构性软粘土的边界面弹塑性模型[A];第一届全国岩土本构理论研讨会论文集[C];2008年
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8 张迎滨;;基于ANSYS的雷达车载平台结构优化与试验[A];2011年机械电子学学术会议论文集[C];2011年
9 常跃峰;赵文忠;;YB4104《高层建筑结构用钢板》标准制定及其技术修订思路[A];中国钢结构协会成立二十周年庆典暨2004钢结构学术年会论文集[C];2004年
10 马飞翔;李长锁;肖花;;海洋工程用吊点的参数化建模分析[A];'2009全国钢结构学术年会论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陈奇;基于分形理论的汽车变速箱齿轮接触强度研究[D];合肥工业大学;2010年
2 雷金;洛仑兹平面电机的结构动态特性研究[D];华中科技大学;2010年
3 张鹏;双相钢电阻点焊性能特征与焊接机理研究[D];华中科技大学;2010年
4 乔磊;大尺度复杂张拉薄膜结构整体分析理论及其软件化[D];北京交通大学;2011年
5 郭猛;框架—密肋复合墙结构抗震性能与设计计算方法研究[D];北京交通大学;2011年
6 李建宝;声子晶体带隙调控的数值与实验研究[D];北京交通大学;2011年
7 钮鹏;碳纤维增强压弯钢构件稳定性研究[D];大连海事大学;2011年
8 吴坤铭;边坡及其抗滑桩加固工程可靠性分析方法研究[D];合肥工业大学;2011年
9 汪建军;创伤性脑损伤大鼠有限元模型生物力学研究[D];山东大学;2011年
10 罗如登;高速铁路正交异性整体钢桥面结构形式、受力性能和设计计算方法研究[D];中南大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 章长玖;公路桥梁车桥耦合振动分析[D];郑州大学;2010年
2 易明;地震作用下渡槽结构的动力可靠度分析[D];郑州大学;2010年
3 刘翔;空心板简支梁桥地震非线性碰撞研究[D];郑州大学;2010年
4 张鹏;橡胶坝静动力特性有限元分析[D];山东农业大学;2010年
5 张雪峰;带式输送机滚筒的有限元分析及二次开发[D];辽宁工程技术大学;2010年
6 唐群;高层钢结构框架整体稳定性分析[D];辽宁工程技术大学;2009年
7 岳海玲;开口薄壁砼肋拱平转阶段动力特性研究与稳定分析[D];长沙理工大学;2010年
8 谢承利;双轴对称工字形截面悬臂外伸梁整体稳定性研究[D];长沙理工大学;2010年
9 谢先富;越野轮胎起重机车架有限元分析[D];湘潭大学;2010年
10 周晟;菱形夹芯结构蜂窝纸板及其基本力学性能研究[D];湖南工业大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王双剑,王元丰;轴心受压FRP约束混凝土柱应力—应变关系曲线计算[J];北方交通大学学报;2004年04期
2 乔磊;杨庆山;杨娜;;门式刚架柱滞回性能研究[J];北京交通大学学报;2010年04期
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4 莫时旭;钟新谷;沈明燕;郑艳;;钢箱-混凝土梁局部屈曲分析与试验研究[J];铁道科学与工程学报;2007年02期
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9 郑则群;房贞政;;钢-混凝土组合连续梁桥动力响应试验研究[J];地震工程与工程振动;2006年04期
10 郑宏,俞茂宏;板件宽厚比对高层钢结构压弯构件滞回性能的影响[J];东南大学学报(自然科学版);2003年04期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 郑宏;工形截面钢构件在循环荷载作用下平面外相关屈曲分析及抗震设计对策[D];西安建筑科技大学;2001年
2 申林;高层结构钢支撑滞回性能分析及抗震设计对策[D];西安建筑科技大学;2001年
3 郭书祥;非随机不确定结构的可靠性方法和优化设计研究[D];西北工业大学;2002年
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5 崔军;大跨度钢管混凝土拱桥受力性能分析[D];浙江大学;2003年
6 白玲;超静定组合结构桥梁受力特性的3D-FEM模拟分析[D];铁道部科学研究院;2003年
7 杨勇;型钢混凝土粘结滑移基本理论及应用研究[D];西安建筑科技大学;2003年
8 王彦宏;型钢混凝土偏压柱粘结滑移性能及应用研究[D];西安建筑科技大学;2004年
9 罗章;中应变率下钢纤维混凝土的本构关系研究[D];中南大学;2004年
10 李俊华;低周反复荷载下型钢高强混凝土柱受力性能研究[D];西安建筑科技大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 贺喜霞;空间相贯节点钢管桁架中受压杆件的计算长度[D];西安建筑科技大学;2003年
2 庄凌云;装配式连续弯桥横向分布计算的广义梁格法[D];长安大学;2004年
3 汪辉;考虑初始缺陷的中厚壁冷弯钢管柱极限承载力研究[D];武汉理工大学;2004年
4 周浩;南京长江三桥桥塔钢—混结合段剪力键选型试验研究[D];西南交通大学;2005年
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6 赵程;型钢—混凝土组合板力学性能的试验研究[D];天津大学;2005年
7 林泉;预应力混凝土弯桥的空间受力特性分析研究[D];浙江大学;2006年
8 陆曦;冷成型薄壁C型钢压弯构件滞回性能研究[D];南京工业大学;2006年
9 刘翔;高强冷弯薄壁型钢压弯构件承载力设计方法试验研究[D];同济大学;2007年
10 周喜;圆钢管柱滞回性能分析[D];同济大学;2007年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前7条
1 董军;陆曦;;中间加劲C型钢构件压弯滞回性能非线性模拟[J];地震工程与工程振动;2008年06期
2 彭雄;杨娜;孟庆桐;;冷弯薄壁型钢组合截面构件试验研究与数值模拟[J];工程力学;2012年09期
3 马荣奎;李元齐;沈祖炎;申林;;低层冷弯薄壁型钢龙骨体系抗震性能数值模拟研究现状[J];结构工程师;2011年04期
4 杨娜;彭雄;杨庆山;;冷弯薄壁型钢C型构件滞回性能[J];土木建筑与环境工程;2012年02期
5 王来;王琦;赵艳红;;半钢性连接钢框架性能的有限元分析[J];山东科技大学学报(自然科学版);2008年01期
6 张毅刚;周海涛;杨大彬;;考虑材料损伤累积的空间网格结构弹塑性分析建模方法[J];世界地震工程;2011年02期
7 高轩能;黄文欢;李琨;徐小波;;变截面门式刚架稳定及地震反应研究进展[J];西北地震学报;2008年02期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 姜雪;施刚;张勇;王元清;石永久;;高强度钢材钢管受压性能和设计方法[A];钢结构工程研究(九)——中国钢结构协会结构稳定与疲劳分会第13届(ISSF-2012)学术交流会暨教学研讨会论文集[C];2012年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 彭雄;冷弯薄壁C型构件屈曲滞回机理与简化设计方法研究[D];北京交通大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘茉;楔形梁整体稳定性能的研究[D];昆明理工大学;2010年
2 彭林林;多层冷弯薄壁型钢结构住宅抗震性能研究[D];清华大学;2010年
3 寇俊同;基于变截面支撑的分离式结构体系抗震性能研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
4 许俊;楔形宽薄腹工形截面压弯构件平面外稳定分析[D];西安建筑科技大学;2007年
5 景晓昆;冷弯薄壁型钢构件试验研究及工程应用[D];河北工程大学;2009年
6 张吉良;无侧移楔形变截面门式刚架柱平面内等效弯矩系数研究[D];西南石油大学;2009年
7 王开飞;单层网壳结构中圆钢管滞回性能的数值分析与试验研究[D];北京交通大学;2010年
8 孟庆铜;冷弯薄壁型钢矩形截面滞回性能研究[D];北京交通大学;2009年
9 余银银;钢管再生混凝土柱抗震性能试验研究[D];广东工业大学;2012年
10 仲亚囡;冷弯薄壁型钢矩形截面构件稳定性能研究[D];北京交通大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 朱慈勉,王达时;薄壁结构与构件的非线性有限元分析[J];上海力学;1983年03期
2 沈祖炎 ,胡学仁;单角钢压杆的稳定计算[J];同济大学学报;1982年03期
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 Sudhakar A. Kulkarni;Woon Kwong Yip;;循环荷载作用下预制钢-混凝土混合连接件的有限元分析[J];钢结构;2008年08期
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