網殼結構基于損傷累積本構強震失效機理及抗震性能評估.pdf

1、國內圖書分類號：TU393.3學校代碼：10213國際圖書分類號：624密級：公開工學博士學位論文工學博士學位論文網殼結構基于損傷累積本構強震失效機理及抗震性能評估博士研究生：聶桂波導師：沈世釗副導師：范峰申請學位：工學博士學科：結構工程所在單位：土木工程學院答辯日期：2012年7月授予學位單位：哈爾濱工業(yè)大學摘要I摘要以網殼為代表的大跨空間結構由于其受力合理、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、地震災害最為嚴重的國家之一，地震區(qū)域廣闊分散，地震頻繁強烈。由于網殼結構的重要性和特殊性，遭遇地震發(fā)生破壞所帶來的影響以及修復費用都相當巨大，這些都對該類結構的抗震設計理論提出了更高的要求。然而，目前對于網殼結構強震下失效機理的研究仍存在欠缺，也還沒有形成合理高效的抗震設計理論。正是基于這些問題，本文基于損傷累積材料本構模型的研究，對網殼結構強震下失效機理進行了討論；在此基礎上了開展網殼結構抗震性能評估的理論研究工作，主要研究內容和成果

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模型、圓鋼管空間滯回性能試驗和考慮材料損傷累積本構模型設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。考慮10組加載方案，系統(tǒng)考察了50根網殼結構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模型中的各個參數(shù)；對

4、50組參數(shù)結果進行最小二乘法擬合，得到了圓鋼管考慮損傷累積的材料本構模型。通過不同的本構模型對試驗試件進行模擬比較可以發(fā)現(xiàn)，理想彈塑性本構模型僅能較為精確地模擬試件在彈性階段內的力學行為，考慮材料損傷累積效應后，隨著構件塑性發(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。2、基于損傷累積本構的強震失效模式及強度破壞振動臺試驗