弹塑性本构关系简介讲义

硕士论文

采用有限条法分析了方钢管填充混凝土后的弹性及弹塑性屈曲性能,考虑了钢板受均匀压应力作用和应力梯度变化两种工况,计算了钢板的临界屈曲应力,分析了残余应力对临界屈曲应力的影响. 结果表明:当截面相对宽厚比低于30时,钢管内部填充混凝土并不能提高钢管的屈曲承载力;截面宽厚比超过30以后,随着截面宽厚比的增加,钢管内部填充混凝土后对钢管承载力的提高幅度越来越大,承载力提高幅度最大为空钢管承载力的2158倍;并能有效提高钢板的抗弯屈曲承载力;残余应力的存在使得钢板在弹性和弹塑性阶段的屈曲承载力降低,残余应力越大,临界屈曲应力越低.

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本资料为弹塑性力学课件-塑形基本概念，主要内容： 基本实验 基本假设 简化模型 应力分析

本资料为抗震性能设计与弹塑性时程分析，主要内容 一、规范条文梳理 二、性能设计与弹塑性时程分析一般流程 三、弹塑性分析提供的结果和性能评价 四、工程案例

世茂深坑酒店主体建筑依崖壁建造，为独特的上下两点支承结构体系。与考虑行波效应的多点输入不同，需要考虑幅值差的多点输入地震反应，相应的多点输入采用了位移时程波而不是加速度时程波。结构采用钢管混凝土柱框架-支撑结构体系，钢管混凝土柱的非线性力学性能指标应用了“统一理论”。运用 SAP2000 和ABAQUS 有限元分析软件，重点分析了在罕遇地震作用下结构弹塑性时程响应。

本资料为本构理论之弹性变形-塑性变形-本构方程，内容要点： 弹性结构与塑性变形的特点、塑性力学的附加假设 弹塑性力学中常见的简化力学模型 弹性本构方程、弹性应变能函数 应力张量和应变张量分解的物理意义 弹性势能公式、弹性势能的分解 塑性应力偏量状态与Lode应力参数 屈服函数、主应力空间常用屈服条件

赣州西站整体形象为舒展的腾飞之翼，展现了赣州生机勃勃的城市精神风貌，建筑效果见图1。主站房为线上式高架站房，采用“桥建合一”的结构形式。车站总建筑面积91572.6m2，其中站房建筑面积49864.7m2，站台雨棚面积11943m2。

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环贸广场塔楼为超限高层结构， 基于 PEＲFOＲM-3D 软件， 采用弹塑性时程分析方法对结构在罕遇地震作用下的抗震性能进行了评估， 分析结果表明结构整体损伤处于轻度到中度之间。

深业上城高塔为一大型酒店和办公的超高层建筑，地上 80 层，结构高度 388 米。塔楼采用了巨型框架+核心筒结构体系，其中巨型外框架由巨柱、带状桁架组成、双层环梁及型钢混凝土连接梁组成。采用型钢混凝土连接梁联系外框架和核心筒而不设伸臂是本塔楼结构的一个创新点。通过 7 组罕遇地震波作用下的动力弹塑性分析，可以表明：结构抗侧刚度沿竖向均匀，楼层剪力传递简单合理；最大弹塑性位移角大于 1/100 规范限值要求；连梁和型钢混凝土连接的梁大部分出现了混凝土的受压塑性损伤，很好的起到了耗能作用；剪力墙混凝土的受压损伤因子较小，巨柱及带状桁架保持弹性，结构可以满足“大震不倒”的性能目标。

并联剪力墙弹塑性分析方法

绍了开展弹塑性时程分析研究的必要性、现代集团结构分析与设计研究学科中心开展此项研究的情况，并结合实际工程阐述了在计算分析过程中需要重点注意的几个具体问题及一些工程感受，最后展望了今后开展工作的方向。

在ABAQUS有限元分析软件的基础上,开发了针对钢筋混凝土杆系结构弹塑性分析的混凝土材料子程序。在程序中,建立了基于应力-应变关系层面的材料非线性本构关系及滞回模型。

罕遇地震弹塑性静、动力分析

纤维模型在桥梁抗震中的应用_弹塑性 纤维模型在桥梁抗震中的应用_弹塑性 纤维模型在桥梁抗震中的应用_弹塑性

本资料为均布载荷作用下简支梁弹塑性分析，主要内容： 知识回顾 梁和梁的纯弯曲 应力函数法在纯弯曲中应用 均布载荷作用下梁的弹塑性弯曲基本理论方程 LOREM IPSUM DOLOR 实例：梁在均布载荷作用下的弹塑性弯曲分析 弹塑性力学与材料力学的区别 均布压力作用下简支梁ANSYS实例分析 平面问题实例总结

本资料为简单应力状态下的弹塑性力学问题，内容要点： 简单引力状态下的弹塑性引力问题 材料在简单拉压时的实验结果 应力-应变关系关系的简化模型 轴向拉伸时的塑性失稳 几何非线性的影响 弹性极限曲线 加载路径的影响 极限载荷曲线（面）

本资料为静力弹塑性分析在gen中实现，目录： 静力弹塑性分析的意义 静力弹塑性分析的目的 两种弹塑性分析斱法比较 静力弹塑性分析原理及流程

基于动力弹塑性分析，介绍了三个大跨度场馆的大震下安全度评价和优化设计，通过对核心筒和钢构件截面的优化，形成合理的结构破坏模式，达到节省钢材并减少剪力墙和主要受力构件在大震下塑性屈服的目的。大震下动力弹塑性分析不仅为第二阶段设计提供了验算手段，同时也为第一阶段结构设计优化提供了依据。

回顾与总结了结构在大震作用下的非线性动力反应分析成果,包括结构整体分析模型,构件单元模型,恢复力模型以及运动方程的求解等问题。基于平面杆系模型,针对结构在多遇及罕遇地震下的弹塑性时程响应计算结果及其与现行规范设计结果的对照,对今后结构非线性抗震设计提出了建议。

主要内容 0、概述 1、动力弹塑性分析目的与分析方法 2、结构抗震性能评价指标 3、施工过程计算 4、动力特性计算 5、罕遇地震弹塑性动力时程分析 5.1地震波选取 5.2各地震波组分析结果汇总 5.3US106波X主方向下核心筒损伤情况 5.4US106波X主方向下框架构件性能评价 6、结论

采用了弹塑性纤维单元模拟钢筋混凝土梁、柱杆件, 通过材料应力-应变本构关系对截面动态积分, 直接得到构件刚度及恢复力特性, 提出了适用于该模型的计算方法和相应的钢筋和混凝土材料单轴应力-应变本构关系。并应用通用有限元软件ABAQUS 对钢筋混凝土悬臂柱及钢筋混凝土框架进行了拟动力反复加载计算, 并与试验结果进行对比分析。

出双弹簧加质点模型来模拟高层建筑结构在地震作用下的扭转和平动的耦联效应，结构的非线性反应可通过弹簧的弹塑性本构关系来表现。根据牛顿定律建立该模型在地震作用下（加速度时程）的动力方程，采用微分方程的数值解法—Runge-kutta方法得出其数值解。算例表明，扭转作用和平动作用的耦联作用是很明显的，如只进行弹性计算，应控制其扭转周期和平动周期的比值（小于0.85-0.9）。否则应进行大震的弹塑性作补充计算，以确保结构不会出现大的塑性位移。

弹塑性时程分析在结构抗震设计中的应用研究弹塑性时程分析在结构抗震设计中的应用研究弹塑性时程分析在结构抗震设计中的应用研究弹塑性时程分析在结构抗震设计中的应用研究

在基于性能抗震设计中弹塑性反应谱在计算结构地震位移反应方面越来越受到重视。利用统 计分析方法研究了等强度的延性需求谱和等延性的强度折减系数谱的长周期(至5s)区段的特性,关 注的重点是等位移准则和场地条件影响。给出了若干具有工程价值的结论:一是周期介于1.5Tg(地 震动特征周期)和2.5s之间的结构可近似认为等位移准则成立且与场地条件关系不大,这样确定的 强度折减系数当位移延性系数小于等于4时结果将是偏于安全的;二是结构周期大于2.5s后以硬土 场地等延性强度折减系数谱或等强度延性需求谱代替软土场地谱求解系统强度需求或延性需求,将 会得到偏于安全的结果。

基于弹塑性分析的结构性能设计方法探讨

介绍了运用midas Building 程序对某超高层框筒结构进行动力弹塑性分析，总结了midas Building 程序进行弹塑性分析的 主要技术参数。通过与弹性分析进行对比，说明弹塑性分析更能反映实际情况，能对结构的抗震性能给出更合理全面的评价，并 对工程设计给出指

结构三维弹塑性分析方法及其可靠性

惠州合生国际大酒店为超 级高度的超限高层建筑 设计中利用 进行了罕遇地震下的动力弹塑性时程 分析 研究了结构在实际地震作用下出现的破坏模式和塑性发展特点 对结构的抗震性能作出较合理的全面评价 发现并了解 结构的抗震薄弱部位 最后为加强结构整体抗震能力提出若干建议和措

对工字例梁腹板在纯弯作用下的弹塑性展曲承载能力进行了理论计算和试脸研究，并进行了对比分析.提出了腹板高厚比的合理取位，同时，看重研究了纵向加劲肋刚度对腹板屈曲系教的影响.对现行《栩结构设计规范的有关条款进行了讨论.

组的延性需求谱和弹塑性位移反应谱

已知条件如下： 从一层到6层，刚度(Kn/mm): 583.970 583.264 583.264 474.254 474.254 454.756 屈服位移：(mm) 14.3 12.2 12.5 10.1 9.1 8.4 各层重力代表值：(KN) 10360 9330 9330 9330 9330 6130 受eicentro地震波（1940年，南北方向，可从论坛上下载论坛上的峰值为341.7），峰值0.40g，，求各层层间位移。 阻尼比取为0.05。 以周福霖为代表的研究团体得出结果如下： 各层位移（从一层到6层）(mm)(层间位移) 36.5 40.6 14.8 60.4 19.1 7.69 我编的程序的运行结果如下：(mm)层间位移 35.1 47.5 15.5 68.9 18.5 7.56 各层位移(相对地面的楼层位移)(MM)从一层到6层) 35.1 66.2 81.2 138.6 153.3 156.2

真实反映地震作用的频谱、峰值、持时等。真实反映结构的弹塑性和各界振型贡献。

特别不规则的建筑、甲类建筑和表5.1.2-1所列高度范围的高层建筑，应采用时程分析法进行多遇地震下的补充计算，可取多条时程曲线计算结果的平均值与振型分解反应谱法计算结果的较大值。

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