摘要：为了探讨纤维模型在钢拱桥抗震设计中的适用性以及钢拱桥合理的验算方法,并考察动轴力及钢板局部变形对钢拱桥的影响,以一座跨度为200m的上承式钢拱桥为对象,利用精细的三维有限元计算模型讨论了钢拱桥弹塑性地震反应特性,并在此基础上探讨了采用纤维模型进行抗震验算的适用性。研究结果表明:地震动轴力对钢拱肋极限应变的影响不可忽略;纤维模型仅适用于发生轻微损伤的钢结构弹塑性地震反应的计算;对于截面接近正方形的构件,用破坏区的平均应变指标验算纤维模型的损伤程度是一种可行的方法,但合理的等效塑性域长度还有待进一步研究。

摘要：传统纤维模型忽略了非线性剪切效应,难以用于剪力墙等构件的非线性反应模拟。建议采用直接在截面层次上定义非线性剪切恢复力关系的方法。构件截面的弯曲刚度、轴向刚度通过传统纤维模型的方法积分得到,截面的剪切刚度根据所定义的截面剪切恢复力关系得出,将剪切刚度与弯曲、轴向刚度进行组合后得到组合截面的整体刚度矩阵。利用OpenSees提供的Section Aggregator功能在OpenSees平台上方便地实现了对截面层次非线性剪切效应的模拟。以中国完成的15片剪力墙抗震性能试验的实测结果为依据,对用于确定剪力墙的剪切恢复力骨架曲线各特征参数的Hirosawa公式进行了校核、修正。并对中国的2片典型剪力墙低周反复试验进行了模拟分析。结果表明,考虑剪切效应的模拟方法均能更好地模拟出剪力墙的最大抗剪承载能力和刚度退化、捏缩效应,不考虑剪切效应的模拟结果难以反映剪力墙的实际受力特性。

摘要：采用基于粘弹性静-动力统一人工边界的静-动力联合分析方法,并采用钢筋混凝土纤维模型程序THUFIBER模拟地铁车站结构,使用大型通用有限元软件***对北京市一座拱形断面结构型式的单层三跨岛式站台车站进行了水平向弹塑性地震反应时程分析。计算结果表明:结构边跨拱形顶板的中段、柱上端是水平方向加速度与位移反应强烈部位;柱是结构抗震受力最不利部位,且柱上端与下端所受轴力相差不大,但柱上端所受到的弯矩更大,这使得在强地震作用下,柱上端有可能在较大弯矩作用下先于柱下端破坏;拱形断面结构型式可以有效的减小作用在拱形顶板上的弯矩,而代之以承受相对较大的轴力,因此相对于矩形断面结构型式,拱形断面的受力要更合理和更有利。此外,数值分析结果还表明:相对于目前广泛采用的设计基本地震加速度,对地铁车站等地下结构进行抗震分析及设计时采用自由场地面与基岩间的峰值相对位移(PGRD)作为设计地震动参数更为合理和有效。

摘要：选取剪跨比和肢高厚比这2个影响异形柱剪切效应的主要参量,在构件层次上以纤维模型梁柱单元和实体有限元模型得出的柱顶侧移误差为依据,对处于弹性阶段的L形、T形和十形柱分别基于不考虑和考虑剪切效应影响纤维模型分析的适用性进行了定量探讨,验证加入剪切效应影响纤维模型分析异形柱的正确性,并给出异形柱适用考虑剪切纤维模型梁柱单元分析的适用范围。

摘要：为分析和模拟多层混凝土框架结构在火灾下的反应规律及其破坏过程,基于建筑结构分析中常用的纤维梁单元,建立了钢筋混凝土梁、柱构件的火灾破坏数值模型。模型将构件截面划分成多个纤维,可以考虑构件截面的不均匀温度场分布以及材料非线性和几何非线性问题。对单层单跨混凝土框架进行火灾反应分析,并与试验结果进行比较,验证了此数值模型的准确性。通过对多层框架进行火灾反应模拟,比较不同火灾场景的模拟结果,分析其反应规律以及破坏过程。结果表明,纤维梁单元模型可以较好地模拟钢筋混凝土结构的受火破坏过程,并且火灾发生的位置不同,结构的破坏机制也不同,一定条件下蔓延的火灾比不蔓延的火灾对多层混凝土框架结构的破坏性更大。分析结果可以为实际结构的防火设计提供参考。

摘要：基于非线性纤维梁-柱单元理论建立了钢管混凝土空间框架有限元模型,分析其在非正常荷载作用下(火灾、爆炸、撞击等)的抗连续性倒塌性能。以ABAQUS软件为求解平台进行了钢材和混凝土材料模型的二次开发,并采用已有研究者的试验结果进行了模型验证,在此基础上采用抽柱法进行了一典型的12层钢管混凝土空间框架体系在不同初始损伤模型下的连续性倒塌非线性动力分析。分析结果表明,不同抽柱工况下,框架梁柱内力由于失效柱破坏将发生内力重分布,相邻构件弯矩和轴力变化较大,其卸载后传力路径遵循就近原则;底层中柱失效后,其上部节点竖向位移最大,底层角柱失效后,上部节点竖向位移最小。总体上钢管混凝土空间框架在竖向荷载作用下具有较好的抗连续倒塌性能。

摘要：以基于纤维模型的OpenSees软件为平台,首先,选用常用的钢筋本构(Steel01,Steel02)和混凝土本构(Mander,Hoshikuma),对PEER数据库中的两个钢筋混凝土柱的拟静力试验进行了数值建模与对比分析;再采用OpenSees软件中Reinforcing Steel钢筋本构模型,对钢筋单调拉压试验、循环加载试验、疲劳试验以及钢筋混凝土柱拟静力试验进行了模拟与对比分析.结果表明:现有的混凝土本构模型已相对成熟,并能较好地满足非线性数值模拟的精度要求,混凝土本构模型的改变对计算结果的影响不大,而钢筋本构模型的改变则会对分析结果产生较大的影响;Reinforcing Steel模型有效地提高了非线性模拟分析的精度,但也存在着对钢筋滞回曲线捏拢效应体现不足、分析结果偏于保守、计算过程较为复杂且较难收敛等缺点,尚需要对钢筋本构模型进行进一步的改进与完善.

摘要：本文编制了基于二阶柔度法纤维模型梁柱单元的矩形钢管混凝土框架结构非线性分析程序,采用虚拟阶步法和改进的滞回路径追踪方法消除了其中截面切线刚度矩阵奇异时无法求逆的隐患,提高了算法的稳定性。运用此程序对矩形钢管混凝土柱进行滞回仿真,并与试验结果对比,结果表明:柔度法纤维模型梁柱单元可以有效解决框架结构的几何非线性问题和压弯耦合的材料非线性问题,使用较少的单元数量就可以得到较准确的计算结果;本文所采用的改进措施切实有效,保证了程序的稳定性。

摘要：本文介绍了压弯构件的纤维模型,并结合常用的弹性结构分析程序SATWE和ETABS,提出了一种将压弯构件内力正则化,从而进行批量复核的验算方法,并给出了实现的例子。

摘要：采用纤维模型分析方法,分析预应力钢束配筋率、纵向普通钢筋配筋率和箍筋配筋率对预应力混凝土桥墩滞回性能和抗震特性的影响。结果表明,预应力混凝土桥墩的预应力钢束配筋率和纵筋配筋率越大,桥墩的滞回环"捏拢效应"越明显,残余位移越小,耗能能力降低;预应力混凝土桥墩箍筋配筋率越大,滞回环面积越大,桥墩的延性越好,抗剪能力越强。研究结果可为预应力混凝土桥墩滞回性能分析提供理论依据。