国家自然科学基金(50908230)
- 作品数：18 被引量：167H指数：5
- 相关作者：王海波尹国安余志武龚永智丁发兴更多>>
- 相关机构：中南大学学研究院湖南大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金铁道部科技研究开发计划国家科技支撑计划更多>>
- 相关领域：建筑科学理学交通运输工程更多>>
- 线性动力分析的一种通用积分格式被引量：2
- 2019年
- 针对线性动力状态方程■,结合泰勒级数展开式和广义精细积分法,提出了一种避免状态矩阵求逆的线性动力分析的通用积分格式。将非齐次项在t_(i+1)=(i=0, 1, 2,…,n)时刻利用泰勒公式将其展开成幂级数形式;结合广义精细积分法中的递推公式即可求解出非齐次项的动力响应。该方法计算格式统一,易于编程,通过选取幂级数的项数,可得到不同的计算精度。与传统的数值积分法相比,该方法具有很高的精度、稳定性及适当的效率,可用于求解任意激励下结构的动力响应。
- 王海波何崇检贾耀威
- 关键词：精细积分法泰勒级数递推算法
- 矩形钢管内约束混凝土轴压短柱力学性能研究
- 本文进行2个矩形钢管混凝土轴压短柱、2个带肋矩形钢管混凝土轴压矩柱和2个矩形钢管内切椭圆箍筋混凝土轴压短柱试件试验研究，探讨钢管加劲肋和箍筋两种不同内约束形式对短柱极限承载力和延性的影响；应用ABAQUS有限元软件对矩形...
- 李刚丁发兴龚永智余志武
- 关键词：建筑结构矩形钢管混凝土轴压短柱力学性能
- 分离耳板式组合桁架节点模型试验研究
- 2019年
- 以佛山西站至广州南站钢桁-槽型梁组合桁架桥下弦节点为原型,设计制作了2个缩尺比例为1∶3的分离耳板式组合节点模型,通过单调水平静力加载试验及非线性有限元模拟分析,研究了分离耳板式组合桁架节点的破坏特征、力学行为和极限承载力.研究结果表明:混凝土斜向开裂与腹杆屈曲或发生过大的轴向变形为该类节点的典型破坏特征;节点钢混结合段的破坏特征为节点板外露部分和贯穿钢筋整体屈服.两节点试件的极限荷载分别是设计值的3.87倍和6.88倍,安全储备高.通过模型分析,提出的贯穿钢筋不等直径设计及节点板局部加厚的设计方案,能有效改善节点区域的受力性能,保证“强节点”的设计原则.
- 张嘉清张再华
- 关键词：有限元分析
- 钢—混组合桁架节点处PBL剪力键群受力性能研究被引量：4
- 2016年
- 采用有限元分析软件ABAQUS建立整体耳板式、分离耳板式和外接式3种钢—混组合桁架节点的简化模型,计算1倍、2倍、3倍设计荷载作用下各类型节点处PBL剪力键的水平和竖向滑移,然后根据单根PBL剪力键的荷载—滑移关系反推PBL剪力键的负载,进而研究PBL剪力键群的负载分布规律及其受力性能。结果表明:节点处同行PBL剪力键的水平负载分布呈"不平衡对称"模式,竖向负载分布呈"反对称"模式,PBL剪力键群的负载以水平方向为主,且荷载中心线与PBL剪力键群中心线不重合是导致PBL剪力键群水平负载不均匀程度增加的主要原因;随荷载的增加,PBL剪力键群的水平负载最终趋于相对均匀,而其竖向负载的不均匀性无明显变化;依据工程要求,提出将单根剪力键负载控制在其弹性极限荷载内或在0.576倍极限承载力内的校核方法,以保证疲劳破坏不从剪力键群开始或疲劳寿命在200万次以上的设计要求,据此对3种类型节点处PBL剪力键群的校核结果表明,其强度和疲劳性能均能满足要求;整体耳板式节点的强度储备最大,外接式次之,分离耳板式最小。
- 王海波杜元涛
- 关键词：受力性能校核方法
- 用于非线性动力分析的一种高效精细积分单步法被引量：6
- 2017年
- 针对非线性动力状态方程v=H·v+f(v,t),结合精细积分法和Romberg数值积分,对计算过程中待求的v_(k+j/m)(j=1,2,…,m),利用当前时刻vk,通过二阶龙格库塔法进行预估,提出了一种避免状态矩阵求逆的高效精细积分单步法。该方法计算格式统一,易于编程,通过选取m值,可进行不同计算精度的计算。与两种单步法、一次预-校法及预估校正-辛时间子域法进行数值比较,计算结果表明,该方法具有高精度、高效率及较好的稳定性。在求解多自由度、强非线性动力响应问题中具有较大优势。
- 王海波陈晋李少毅
- 关键词：非线性动力方程精细积分法单步法
- 方钢管混凝土轴压短柱的力学性能研究被引量：18
- 2014年
- 为研究方钢管混凝土轴压短柱力学性能,采用试验和ABAQUS有限元模拟分析相结合的方法,得到方钢管混凝土短柱实用承载力计算公式.对3根方钢管混凝土轴压短柱试件进行试验研究,并应用ABAQUS软件对其进行三维实体有限元分析,模拟结果与试验结果吻合较好.首先,在有限元模型得到验证的基础上,基于有限元法进行大量参数分析,确定方钢管混凝土轴压短柱极限状态时方钢管平均纵向应力与屈服强度的比值;其次,根据有限元模型得出核心混凝土处于极限状态时的应力云图,并将其简化为不受方钢管约束的非加强区核心混凝土和受方钢管均匀约束的加强区核心混凝土,确定两者的面积比;最后,在前两者的基础上根据极限平衡理论,提出一种新的方钢管混凝土轴压短柱承载力实用计算公式,并将该公式和现有公式计算结果以及已有的98组方钢管混凝土轴压短柱有效试验结果进行对比.结果表明,该公式计算结果与试验结果吻合最好.
- 丁发兴付磊龚永智余志武
- 关键词：有限元分析极限承载力
- 外接式钢桁-槽型梁组合桁架节点模型试验研究被引量：2
- 2015年
- 为研究外接式钢桁-槽型梁组合桁架节点的受力性能、破坏模式以及极限承载力,对缩尺比例为1∶3的节点模型进行单调水平静力加载实验。介绍节点的模型设计、加载过程和测点布置情况;利用混凝土上弦杆自由端中点测得的位移绘出荷载-位移曲线得出外接式节点的极限承载力;同时对比各部件有限元分析结果,找出节点试验的薄弱部分,并提出相应的改进意见。研究结果表明:节点承载力较高,PBL剪力键传力效果明显;在不改变原缩尺比例的情况下通过在钢腹杆内增加12 mm厚的加劲肋能有效提高腹杆稳定性与节点极限承载力。研究成果可为以后实际工程设计以及理论研究提供帮助。
- 王海波尹国安李一竹李少毅
- 关键词：PBL剪力键有限元分析极限承载力
- 外接式钢—混组合桁架铁路桥端节点试验对比分析被引量：4
- 2015年
- 通过多组缩尺比例为1∶3的外接式钢—混凝土组合桁架与钢桁—槽型梁组合结构的单调静力试验,研究节点在加载过程中的失效模式、极限承载力和破坏机理。研究结果表明:外接式钢-混凝土组合桁架破坏模式有混凝土开裂,节点板受压部位局部屈曲,螺栓滑移,节点板被拉断,混凝土与节点板接触面应力集中;钢桁-槽型梁组合结构破坏模式有腹杆失稳破坏,混凝土与节点板接触面应力集中;腹杆加固后钢桁-槽型梁组合结构破坏模式有螺栓滑移,节点板被拉断,混凝土与节点板接触面应力集中。应用有限元软件ABAQUS对各节点进行模拟分析,试验与模拟分析均表明:增加混凝土高度以及节点板尺寸的钢桁-槽型梁组合结构承载力要明显高于节点部位尺寸较小的外接式钢-混凝土组合桁架,在整体尺寸不变的情况下,可通过改变各部件所占整体的刚度比来达到控制节点破坏模式的目的。
- 王海波尹国安
- 关键词：刚度比
- 耳板式组合桁架节点试验及有限元分析被引量：3
- 2016年
- 以某槽形梁-钢桁组合结构桥梁下弦节点为原型,根据相似理论,制作了3个1∶3的节点模型。通过对模型进行水平单调静力加载和有限元模拟分析,对节点的破坏形态、极限承载力及各组成构件的受力性能进行了研究。结果表明:节点模型的破坏形态主要包括受压腹杆局部屈曲和节点核心区混凝土的开裂;节点核心区刚度大,承载力高,PBL剪力键群和节点板能有效地将弦杆和腹杆连接成整体;采用有限元软件对节点进行分析合理可行。
- 王海波李一竹尹国安刘荣
- 关键词：静力性能破坏模式有限元分析
- 栓钉剪力连接件滑移性能试验研究及受剪承载力计算被引量：99
- 2014年
- 根据3组栓钉剪力连接件推出试验,研究栓钉直径和栓钉屈服强度对试件受剪承载力的影响。应用ABAQUS有限元分析软件对栓钉剪力连接件进行精细三维实体有限元分析,栓钉、钢梁和混凝土均采用C3D8R单元,计算结果与试验结果符合较好。基于有限元法进行参数分析,研究栓钉直径、数量、长径比、屈服强度、混凝土强度和横向配筋率等对栓钉剪力连接件荷载-滑移性能的影响,有限元计算结果表明,栓钉受剪承载力随着栓钉直径、屈服强度和混凝土强度的增大而提高。提出了考虑栓钉直径、屈服强度和混凝土强度影响的单个栓钉受剪承载力计算式和荷载-滑移关系计算方法,计算结果与文中试验结果和收集到的81组栓钉剪力连接件有效试验结果进行对比,吻合较好。建议的受剪承载力计算式与现行规范建议公式进行比较,建议的计算式具有较高的精度。荷载-滑移曲线实用计算方法与Ollgaard提出的计算方法比较表明建议计算方法具有较广泛的适用性。
- 丁发兴倪鸣龚永智余志武周政周林超
- 关键词：栓钉剪力连接件受剪承载力
