有限元分析中的刚度退化问题
2017-07-14 14:17阅读:
有限元分析中刚度退化曲线反映了结构的损伤程度及损伤规律,本文利用等效刚度来描述试件的刚度退化情况,等效刚度即骨架曲线点与坐标原点连线的斜率
由于试验值与计算值吻合度较高,骨架曲线形状基图,梁端荷载6节点柱壁变形滞回曲线本相似,给出了试验曲线与有限元曲线的等效刚度退化曲线比较,两者曲线吻合较好,8个试件的刚度退化规律基本一致,呈正态分布,随着梁端位移加大,刚度越来越小。
有限元分析计算和试验得到的骨架曲线如图所示,由图可见,有限元值与试验值吻合度较好,计算值略高于试验值,主要原因是:
试验中试件会出现钢筋与混凝土之间#钢筋与钢梁翼缘之间
的粘结滑移,钢管管壁的撕裂破坏,混凝土失效等情况,而有限元分析中本构关系
#约束关系等过于理想化,不能充分模拟出试件材料开裂失效及粘结滑移等现象,会使得承载力计算值偏高,为便于对比,采用等能量法确定计算分析得到的CW骨架曲线中的屈服位移及屈服荷载,定义曲线峰值点对应的荷载,位移分别为极限荷载和极限位移,破坏荷载及破坏位移定义为极限荷载出现之后,下降至极限荷载的23h时的荷载和相应位移由于本研究中位移加载范围内梁端荷载未下降至极限荷载23h或没有明显的下降。
所以本研究取最后一环滞回曲线的峰值为破坏荷载及破坏位移,延性和耗能能力是评价结构或构件抗震性能的重要指标,本文采用位移延性系数
和耗能比量化节点延性及耗能能力,取滞回曲线最后一环计算耗能比并与试验结果对比,计算值与试件值见表。
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