螺栓角钢钢节点的三维非线性有限元分析

对螺栓角钢钢节点半刚性连接采用非线性有限元分析方法 ,对连接中的主要构件的顶部、底部、腹板角钢、高强螺栓、梁翼缘、柱翼缘和柱翼缘加劲肋进行三维非线性有限元精细模拟 ,针对有无柱加劲肋、有无腹板角钢等几种连接的情况进行比较分析 ,探讨了螺栓角钢半刚性连接的受力性能。     

钢框架梁柱角钢节点连接的抗震性能试验研究

通过对钢框架梁柱角钢连接在循环荷载作用下节点滞回性能的试验研究,分析了普通螺栓角钢连接以及高强螺栓角钢连接这两种连接类型的刚度、承载能力和延性特征,并讨论了两种连接类型的差别。从试验中还可以得出,腹板角钢对连接的承载力有明显改善,在计算连接抗弯承载力时应考虑腹板连接的影响。     

不同螺栓边距对角钢连接性能影响的研究

角钢在土木工程中应用广泛。为研究不同螺栓边距对角钢连接性能的影响,设计了角钢在不同螺栓边距下的连接试验,通过改变螺栓孔边距研究角钢螺栓连接的抗剪性能,建立ABAQUS有限元模型与试验结果对比验证。并运用有限元建模方法,改变角钢型号进行参数分析。结果表明,有限元分析的荷载-位移曲线、极限承载力和破坏模式与试验结果吻合较好,为做参数分析提供依据;对《钢结构设计手册》中螺栓边距进行修正,便于实际工程应用。     

四角钢连接的滞回性能分析

对采用带腹板双角钢的顶底角钢连接(简称四角钢连接)的半刚性钢梁柱连接节点进行精细的三维非线性有限元分析。在与试验数据对比的基础上,对影响该连接性能的主要参数如顶底角钢厚度、柱翼缘连接螺栓与梁翼缘间的距离等进行分析,得到了其弯矩-转角曲线。     

顶底角钢连接节点的滞回分析

对采用顶底角钢连接的半刚性钢梁柱连接节点进行了精细的三维非线性有限元分析,在与试验数据对比的基础上,对影响该连接性能的主要参数如角钢厚度、柱翼缘连接螺栓与梁翼缘间的距离等进行了分析,得到了其弯矩-转角曲线。     

双腹板顶底角钢半刚性节点的滞回性能研究

运用非线性有限元软件ABAQUS,系统研究钢框架双腹板顶底角钢半刚性节点的滞回性能。在考虑材料非线性、几何非线性和接触非线性的基础上,对该半刚性节点进行位移控制的循环加载。并重点研究连接摩擦系数、角钢长度、角钢厚度、螺栓级别和直径、螺栓排列方式、螺栓预应力及钢材等级对节点承载力和滞回性能的影响。有限元分析结果表明:钢框架双腹板顶底角钢半刚性节点在循环荷载作用下具有良好的延性;角钢厚度、螺栓级别、直径和螺栓排列方式对节点的承载力和耗能性能影响明显,增大螺栓预应力,节点延性下降;钢材等级对节点滞回性能影响不明显。     

爆炸荷载作用下顶底角钢螺栓连接的性能研究

爆炸或冲击荷载可致结构局部损坏,有时会影响整个结构的安全,结构设计时必须考虑这种情况。连接是增强钢结构延性和鲁棒性的重要手段,可减轻这种破坏。采用有限元方法研究爆炸荷载作用下顶底角钢螺栓连接的性能。采用ANSYS有限元软件,对有、无腹板角钢的顶底角钢螺栓连接进行分析。通过比较模型数值结果和试验数据,对有限元模型进行验证。对连接模型施加简化爆炸荷载,分析了爆炸荷载作用下连接的性能,确定连接临界面。对爆破荷载作用下连接的破坏模型和实用性进行简单讨论。     

影响栓接双角钢节点抗火性能的临界因素

双角钢节点经常用于钢框架结构中,当火灾发生时,这些节点在结构构件间的荷载传递上起着至关重要的作用。对火灾下螺栓连接双角钢节点的响应还缺乏了解。采用有限元程序ANSYS,对栓接双角钢节点的抗火性能进行数值研究。分析中,考虑了材料和几何非线性,钢材的高温特性和非线性接触交互作用。通过与其他文献的试验结果进行对比,对该模型进行验证,并通过参数研究量化临界因素对螺栓双角节点的影响。结果表明:螺栓孔的大小、边距、热梯度和梁腹板的细长度对栓接双角钢节点的抗火性能影响很大。     

钢框架梁柱顶底角钢弱轴连接节点的滞回性能分析

基于目前对钢框架梁柱弱轴半刚性连接节点的研究现状,对顶底角钢弱轴连接节点进行了研究。首先通过ABAQUS模拟分析,在与试验对比验证的基础上,将一种新型节点域箱形节点作顶底角钢弱轴连接,设计7个试件,通过计算得到了在低周反复荷载作用下的弯矩-转角曲线、骨架曲线、耗能系数和初始刚度等节点参数,重点研究了角钢厚度、受拉角钢连接螺栓与角钢趾距离以及角钢肢长等设计参数对该种连接方式的工作性能的影响。研究发现:随着角钢厚度的增加,连接节点的承载能力、初始刚度和滞回性能明显提高,但抗震性能、耗能性能有所下降,随着受拉角钢连接螺栓与角钢趾的距离的增加,连接节点的承载能力、初始刚度和滞回性能均有所下降,但耗能性能有所提高,随着角钢肢长的增大,连接节点的承载能力随之降低,初始刚度和滞回性能变化不大,耗能性能变化也不明显。     

钢框架梁柱弱轴顶底角钢连接刚度的理论分析和试验研究

为研究梁柱弱轴连接的抗弯性能,进行了2类共6个大尺寸弱轴顶底角钢连接试件的单调加载试验,试验试件包括腹板-角钢连接试件和本文根据梁柱弱轴连接受力变形特点设计的T形钢-角钢连接试件。根据经典力学理论,推导了弱轴顶底角钢连接初始刚度的分析计算方法。梁柱弱轴角钢连接的刚度取决于各组件的刚度,角钢、螺栓和与角钢竖向肢连接的板件起决定作用,其中刚度最小的组件其几何尺寸对连接刚度的影响最明显。弱轴顶底角钢连接作为一种典型的半刚性连接,具备良好的变形能力、一定的弯矩承载能力和很好的钢材屈服后塑性强化能力。     

土层地震反应分析中不同参数的敏感性分析

土层地震反应分析通常涉及众多的参数 ,正确评价主要参数的离散性和随机性对计算结果的影响 ,是地震影响小区划和地震安全性评价工作可靠性的保证。通过逐个改变输入参数来分析这些参数对计算结果的敏感性 ,得到几点有益的结论     

Finite element model updating of a large structure using multi-setup stochastic subspace identification method and bees optimization algorithm

In the present contribution, operational modal analysis in conjunction with bees optimization algorithm are utilized to update the finite element model of a solar power plant structure. The physical parameters which required to be updated are uncertain parameters including geometry, material properties and boundary conditions of the aforementioned structure. To determine these uncertain parameters, local and global sensitivity analyses are performed to increase the solution accuracy. An objective function is determined using the sum of the squared errors between the natural frequencies calculated by finite element method and operational modal analysis, which is optimized using bees optimization algorithm. The natural frequencies of the solar power plant structure are estimated by multi-setup stochastic subspace identification method which is considered as a strong and efficient method in operational modal analysis. The proposed algorithm is efficiently implemented on the solar power plant structure located in Shahid Chamran university of Ahvaz, Iran, to update parameters of its finite element model. Moreover, computed natural frequencies by numerical method are compared with those of the operational modal analysis. The results indicate that, bees optimization algorithm leads accurate results with fast convergence.     

优化反演理论在隧道围岩参数反演中的应用

优化反演法是结合优化技术来进行参数反演的一种方法,这种方法使反演的效率得到了很大的提高.它是建立寻找与之相应的位移计算值与实测值相比误差最小的围岩参数,并将所得的参数作为反演计算结果的方法.作者利用APDL编制用户程序调用现有的有限元优化模块实现对隧道围岩参数的优化反演,利用现有的工具,建立参数化模型来进行优化分析,提高了参数反演的效率,使整个优化过程的实现更加灵活简便.     

基于有限元强度折减法的边坡稳定分析

通过强度折减,使系统达到不稳定状态时,有限元计算将不收敛,此时的折减系数就是安全系数。本文对不同坡度的算例进行有限元分析把得到的结果与用简化Bishop法得到的结果进行比较,两种方法得到的安全系数基本一致。这说明将强度折减法用于分析匀质边坡稳定问题是可行的。     

基于场址动力分析的设计地震动确定方法

有些重要工程或场地条件很差的工程，依据常规的方法难以确定其场址的设计地震动参数，常常需要依据或参考场址动力分析结果做出决策，本文着重讨论了输入运动的确定和根据场址动力反应分析结果如何选取设计地震动参数的方法，并以实例加以说明。     

岩石偏压隧道动态分析及相关研究

通过系统研究岩石隧道 ,尤其是偏压隧道的围岩压力确定方法 ,及其结构计算方法 ,能够在施工过程中对隧道衬砌结构进行动态分析 ,及时调整隧道施工参数 ,达到最佳的效果。文中采用规范推荐方法确定反分析的初始参数 ,采用可变容差的单纯形法进行荷载及地层参数的反分析 ,然后利用反演参数对衬砌内力进行正分析 ,以指导支护参数的确定     

Slope reliability and back analysis of failure with geotechnical parameters estimated using Bayesian inference

A Bayesian approach is proposed for the inference of the geotechnical parameters used in slope design. The methodology involves the construction of posterior probability distributions that combine prior information on the parameter values with typical data from laboratory tests and site investigations used in design. The posterior distributions are often complex, multidimensional functions whose analysis requires the use of Markov chain Monte Carlo (MCMC) methods. These procedures are used to draw representative samples of the parameters investigated, providing information on their best estimate values, variability and correlations. The paper describes the methodology to define the posterior distributions of the input parameters for slope design and the use of these results for evaluation of the reliability of a slope with the first order reliability method (FORM). The reliability analysis corresponds to a forward stability analysis of the slope where the factor of safety (FS) is calculated with a surrogate model from the more likely values of the input parameters. The Bayesian model is also used to update the estimation of the input parameters based on the back analysis of slope failure. In this case, the condition FS = 1 is treated as a data point that is compared with the model prediction of FS. The analysis requires a sufficient number of observations of failure to outbalance the effect of the initial input parameters. The parameters are updated according to their uncertainty, which is determined by the amount of data supporting them. The methodology is illustrated with an example of a rock slope characterised with a Hoek-Brown rock mass strength. The example is used to highlight the advantages of using Bayesian methods for the slope reliability analysis and to show the effects of data support on the results of the updating process from back analysis of failure.     

方钢管混凝土约束端柱组合剪力墙非线性有限元分析

在考虑材料和几何非线性的基础上,通过有限元分析软件ABAQUS对方钢管混凝土约柬端柱组合剪力墙进行力学分析,对计算结果和试验结果进行比较,基本吻合。在此基础上进行参数分析,重点分析了混凝土强度等级,分布配筋率,钢管的强度及轴压比对组合剪力墙力学性能的影响。     

三峡二期围堰填料参数的反分析

二期围堰工程是三峡水利枢纽建设中的重要组成部分。在比较全面的实测资料基础上,对围堰填料进行参数敏感性分析;在试验资料的基础上确定了参数范围,采用复形法与有限元程序编制反分析程序,进行了参数的优化计算,确定出最适宜参数;最后根据最优参数对围堰进行了应力变形分析,结果表明围堰处于安全运行状态,计算结果与实测资料十分吻合。     

Sensitivity and inverse analysis methods for parameter intervals

This paper proposes a sensitivity analysis method for engineering parameters using interval analyses.This method substantially extends the application of interval analysis method.In this scheme,parameter intervals and decision-making target intervals are determined using the interval analysis method.As an example,an inverse analysis method for uncertainty is presented.The intervals of unknown parameters can be obtained by sampling measured data.Even for limited measured data,robust results can also be obtained with the inverse analysis method,which can be intuitively evaluated by the uncertainty expressed in terms of an interval.For complex nonlinear problems,an iteratively optimized inverse analysis model is proposed.In a given set of loose parameter intervals,all the unknown parameter intervals that satisfy the measured information can be obtained by an iteratively optimized inverse analysis model.The influences of measured precisions and the number of parameters on the results of the inverse analysis are evaluated.Finally,the uniqueness of the interval inverse analysis method is discussed.