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2014年研究: 相邻两面受火的矩形钢管钢筋混凝土柱耐火极限

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简介：
本研究探讨了在火灾条件下相邻两侧受热时矩形钢管钢筋混凝土柱的耐火性能及极限，为建筑防火设计提供科学依据。 为了研究相邻两面受火的矩形钢管钢筋混凝土柱的耐火极限及其影响因素，我们使用ABAQUS有限元软件建立了相应的抗火分析模型，并将理论结果与国内外已有的试验数据进行了对比，两者吻合良好。随后，对各种可能影响其耐火极限的因素进行详细研究，包括截面周长、高宽比、长细比、配筋率、荷载比例和材料强度等参数。基于这些因素的研究分析，我们推导出了一个理论公式来预测构件的耐火极限。 研究表明，在一定的参数范围内，荷载比、截面边长及长细比是影响该类构件耐火极限的关键因素：即当荷载比较小时，或截面边长大时，以及结构的长细比较大时，其耐火性能会相应提高。

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  • 2014年研究: 相邻两面受火的矩形钢管钢筋混凝土柱耐火极限
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  • ABAQUS在混凝土与钢筋混凝土中的应用
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    《ABAQUS在混凝土与钢筋混凝土中的应用》一书深入探讨了如何利用ABAQUS软件进行混凝土及钢筋混凝土结构的建模、分析和仿真，为土木工程领域的研究者提供了宝贵的理论指导和技术支持。 ### ABAQUS在混凝土及钢筋混凝土中的应用 #### 一、引言 ABAQUS是一款功能强大的有限元分析软件，在土木工程领域中有着广泛的应用。它能够模拟复杂的非线性问题，例如混凝土结构在不同荷载条件下的力学行为。本段落将详细介绍ABAQUS如何应用于混凝土和钢筋混凝土结构的分析。 #### 二、混凝土力学性能概述 作为常见的建筑材料，混凝土的力学特性直接影响到建筑的安全性和耐久性。其在不同的应力状态下表现出独特的特征： 1. **低压力状态**：当静水压力小于三倍单轴压缩失效应力时，主要表现为开裂行为。此时材料内部微小裂缝开始形成并逐渐扩展。 2. **高荷载（塑性阶段）**：随着外加荷载的增加，混凝土进入塑性变形阶段，并伴随主裂纹和次生裂纹的发展，这些裂缝对整体结构性能有重大影响。 3. **高压状态**：当等效压力远超单轴压缩失效应力时，材料表现出压碎行为，在这种极端条件下发生破坏。 #### 三、ABAQUS中的混凝土本构模型 为准确模拟上述不同力学特性，ABAQUS提供了多种混凝土本构模型： 1. **Drucker-PragerCap**：适用于复杂应力状态下的混凝土行为。此模型能很好地反映材料在受压和拉伸时的不同反应。 2. **损伤塑性（Damage Plasticity）**：用于模拟混凝土的累积损伤过程，即随着损伤积累其强度逐渐降低直至失效。 3. **Crushable Foam**：特别适合于高压下混凝土的破碎行为模拟。 #### 四、钢筋在ABAQUS中的应用 通过定义钢筋特性来增强混凝土结构是ABAQUS的一个重要功能。钢筋可以显著提高结构承载能力和延展性，具体方法包括： 1. **拉伸硬化模型**：引入拉伸硬化效应以模拟混凝土与钢筋间的粘结滑动现象。 2. **暗销作用（Dark Rivet Effect）**：通过挤压产生的摩擦力来增强抗剪能力。 3. **钢筋几何设计**：在ABAQUS中自由定义钢筋的位置、形状及预应力状态等，满足不同工程需求。 #### 五、应用实例 ABAQUS的应用案例广泛多样： 1. **地下导弹发射井的振动响应分析** 2. **混凝土大坝结构模拟** 3. **含加筋梁板柱剪力墙设计**：合理配置钢筋以提升承载能力和延展性。 4. **核反应堆容器高压密封失效情况下的应力分布评估** 5. **炮弹对混凝土容器冲击效果的仿真分析** #### 六、结论 ABAQUS不仅能够精确模拟不同荷载条件下混凝土的行为，还能有效处理复杂的钢筋混凝土结构力学性能。通过应用这些模型，在设计阶段可以更准确地评价建筑的安全性和性能，从而提高建筑物的质量与可靠性。
     
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  • ANSYS钢筋混凝土结构建模.pdf
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    本PDF文档深入讲解了如何使用ANSYS软件进行钢筋混凝土结构的详细建模，涵盖从基础理论到实际操作的全过程。 在进行钢筋混凝土结构的工程分析时，ANSYS软件提供了一种强大的工具来模拟和评估这类复杂材料的行为。通过使用ANSYS，工程师能够精确地建模并预测各种载荷条件下钢筋混凝土构件的性能，这对于确保建筑和其他基础设施的安全性和耐久性至关重要。 利用该软件的功能，可以详细研究包括但不限于正截面承载力、斜截面抗剪强度以及裂缝发展等关键问题。此外，ANSYS还支持对不同类型的结构进行非线性分析和动力学模拟，这使得研究人员能够深入探讨材料的复杂行为特性，并据此优化设计。 总之，在钢筋混凝土工程领域中应用ANSYS软件不仅有助于提高工作效率，还能促进创新性的研究进展。
     
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    本研究运用OpenSees软件分析了钢筋混凝土桥墩在地震中的抗震性能，旨在提高桥梁结构的安全性和耐久性。 本段落将弹塑性纤维模型应用于基于柔度法的非线性梁柱单元，并使用有限元分析软件OpenSees对钢筋混凝土桥墩在低周反复荷载作用下的受力性能进行了模拟研究。通过参数分析，探讨了轴压比、配筋率以及延性比等因素如何影响墩底截面内力、变形和钢筋受拉应变的变化规律。结果显示：随着轴压比与配筋率的增加，桥墩底部截面内的刚度及内部作用力增大；同时，这些参数的增长会导致该区域的位移量减小以及钢筋在拉伸状态下的应变量减少。此外，在延性比较高的情况下，高轴压比试件表现出更为显著的弯曲曲率和受拉钢筋应变增长趋势。研究还发现，钢筋硬化参数对分析结果有着重要影响。