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建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)臺座的有限元分析

發(fā)布于:2016-02-21 20:15
有限元分析

      建筑結(jié)構(gòu)的應(yīng)用從最初的簡單的木結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu),發(fā)展到現(xiàn)在的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu),經(jīng)歷了一個(gè)多世紀(jì)的變遷,建筑結(jié)構(gòu)的形式也從簡單的框架結(jié)構(gòu)發(fā)展到框架 -剪力墻結(jié)構(gòu)、框架-筒體結(jié)構(gòu)和筒體結(jié)構(gòu)等。在這些結(jié)構(gòu)投入到現(xiàn)實(shí)的生產(chǎn)中之前,需要在試驗(yàn)室進(jìn)行縮放比例的模擬試驗(yàn),這時(shí)建筑結(jié)構(gòu)試驗(yàn)臺座的應(yīng)用就顯得尤為重要了。試驗(yàn)的加載設(shè)備固定在臺座上,能夠在結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中提供足夠的荷載,來完成對結(jié)構(gòu)試驗(yàn)提供滿足要求的外荷載。由于提供的荷載值很大,所以需要試驗(yàn)臺座有很好的穩(wěn)定性。在保證試驗(yàn)臺座能夠提供足夠的荷載就要求設(shè)計(jì)合理的滿足要求的試驗(yàn)臺座。而試驗(yàn)臺座的受力分析,在現(xiàn)今的分析結(jié)構(gòu)受力的軟件中,ADINE有限元分析軟件,能夠精確的分析計(jì)算出試驗(yàn)臺座的整體受性能。
      在結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中,試驗(yàn)的對象是實(shí)際結(jié)構(gòu)或根據(jù)實(shí)際結(jié)構(gòu)復(fù)制的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件。由于一般的實(shí)際結(jié)構(gòu)在試驗(yàn)中的難度很大,所以都是把試驗(yàn)的結(jié)構(gòu)按照比例縮小后在試驗(yàn)室進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)的模型是根據(jù)真實(shí)的結(jié)構(gòu)按照一定的比例關(guān)系復(fù)制的試驗(yàn)代表結(jié)構(gòu),其特點(diǎn)是具有實(shí)際結(jié)構(gòu)的全部或部分特性,是尺寸比實(shí)際結(jié)構(gòu)小很多的代表結(jié)構(gòu)。在模型上施加外力的大小也是根據(jù)原結(jié)構(gòu)的受力而得到的比例荷載,使模型的受力與原結(jié)構(gòu)的受力相同,最后得到模擬試驗(yàn)結(jié)果,按照相似理論推導(dǎo)出實(shí)際結(jié)構(gòu)的工作。
      因此在選擇對模型的模擬條件時(shí)有非常嚴(yán)格的要求,即要求做到幾何尺寸相似、荷載相似和材料相似。由于嚴(yán)格的相似條件給模型設(shè)計(jì)和試驗(yàn)帶來一定困難,在結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中還有另一類型的模型,它僅是真型結(jié)構(gòu)縮小幾何比例尺寸的試驗(yàn)代表物,將該模型的試驗(yàn)結(jié)果與理論計(jì)算對比分析,用以研究結(jié)構(gòu)的性能,驗(yàn)證設(shè)計(jì)假定。
      在結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的過程中,通常是應(yīng)用靜力試驗(yàn)對結(jié)構(gòu)進(jìn)行荷載試驗(yàn),主要原因是大部分的建筑結(jié)構(gòu)在使用中承受的都是靜力荷載。靜力試驗(yàn)的加載過程一般情況下都是從零開始慢慢加載,直到結(jié)構(gòu)破壞。在整個(gè)加載的過程中一般都是在很短的時(shí)間完成的,通常稱其工作原理為靜力單調(diào)加載試驗(yàn)。靜力試驗(yàn)最大的優(yōu)點(diǎn)是加載設(shè)備比較簡單,可以逐步實(shí)施加載。在加載的過程中可以停下來觀察結(jié)構(gòu)變形的發(fā)展,能夠很好的看到起破壞形態(tài)。


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