網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)基于損傷累積本構(gòu)強(qiáng)震失效機(jī)理及抗震性能評估.pdf

1、國內(nèi)圖書分類號：TU393.3學(xué)校代碼：10213國際圖書分類號：624密級：公開工學(xué)博士學(xué)位論文工學(xué)博士學(xué)位論文網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)基于損傷累積本構(gòu)強(qiáng)震失效機(jī)理及抗震性能評估博士研究生：聶桂波導(dǎo)師：沈世釗副導(dǎo)師：范峰申請學(xué)位：工學(xué)博士學(xué)科：結(jié)構(gòu)工程所在單位：土木工程學(xué)院答辯日期：2012年7月授予學(xué)位單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)摘要I摘要以網(wǎng)殼為代表的大跨空間結(jié)構(gòu)由于其受力合理、重量輕、剛度大以及形式活潑新穎等優(yōu)點，在近三十年取得了飛速發(fā)展。我國是世界上

2、地震災(zāi)害最為嚴(yán)重的國家之一，地震區(qū)域廣闊分散，地震頻繁強(qiáng)烈。由于網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的重要性和特殊性，遭遇地震發(fā)生破壞所帶來的影響以及修復(fù)費用都相當(dāng)巨大，這些都對該類結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計理論提出了更高的要求。然而，目前對于網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)強(qiáng)震下失效機(jī)理的研究仍存在欠缺，也還沒有形成合理高效的抗震設(shè)計理論。正是基于這些問題，本文基于損傷累積材料本構(gòu)模型的研究，對網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)強(qiáng)震下失效機(jī)理進(jìn)行了討論；在此基礎(chǔ)上了開展網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)抗震性能評估的理論研究工作，主要研究內(nèi)容和成果

3、如下：1、圓鋼管空間滯回性能試驗和考慮材料損傷累積本構(gòu)模型、圓鋼管空間滯回性能試驗和考慮材料損傷累積本構(gòu)模型設(shè)計了適用于圓鋼管試件空間三維加載的試驗裝置，通過對比試驗驗證了該裝置的穩(wěn)定性?？紤]10組加載方案，系統(tǒng)考察了50根網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)常用圓鋼管桿件的空間滯回性能；通過有限元軟件ABAQUS編制了能夠考慮材料損傷累積效應(yīng)的用戶子程序，實現(xiàn)對試驗的數(shù)值模擬，并以數(shù)值曲線和試驗曲線在峰值點的吻合程度來得到材料考慮損傷累積本構(gòu)模型中的各個參數(shù)；對

4、50組參數(shù)結(jié)果進(jìn)行最小二乘法擬合，得到了圓鋼管考慮損傷累積的材料本構(gòu)模型。通過不同的本構(gòu)模型對試驗試件進(jìn)行模擬比較可以發(fā)現(xiàn)，理想彈塑性本構(gòu)模型僅能較為精確地模擬試件在彈性階段內(nèi)的力學(xué)行為，考慮材料損傷累積效應(yīng)后，隨著構(gòu)件塑性發(fā)展的不斷深入，其影響逐漸增大，并且采用本文獲得的考慮材料損傷累積本構(gòu)模型得到的數(shù)值模擬曲線與試驗曲線擬合最好，說明該模型具有較好的精度，這為后續(xù)研究奠定了基礎(chǔ)。2、基于損傷累積本構(gòu)的強(qiáng)震失效模式及強(qiáng)度破壞振動臺試驗