国家自然科学基金(50878067)
- 作品数：5 被引量：96H指数：5
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- 层板胶合木拱的蠕变屈曲被引量：12
- 2009年
- 目的研究蠕变对层板胶合木拱的稳定承载力的影响规律.方法通过建立层板胶合木的蠕变本构模型,推导应力-应变的迭代计算公式,结合ABAQUS有限元软件,编制描述胶合木蠕变行为的用户材料子程序UMAT,提出判断拱发生蠕变屈曲的双重条件,用有限元法分析不同跨度、矢跨比和截面规格的层板胶合木拱的蠕变屈曲特性.结果得到了层板胶合木拱的荷载水平与蠕变屈曲临界时间呈指数衰减的关系.当荷载水平为40%时,蠕变屈曲临界时间接近15 N;当荷载水平为35%时,蠕变屈曲临界时间增大到接近60 N;蠕变屈曲承载力-临界时间曲线在35%的荷载水平处出现一条水平渐进线,荷载水平在35%以下,木拱不会发生蠕变屈曲.结论层板胶合木拱蠕变屈曲临界时间只与荷载水平相关,不受跨度、矢跨比和截面规格的影响.胶合木拱的长期稳定荷载为瞬时稳定荷载的35%.
- 祝恩淳周华樟
- 关键词：蠕变蠕变屈曲
- 复杂应力状态下木材力学性能的数值模拟被引量：50
- 2011年
- 针对木材复杂的各向异性材料特点,建立了能反映木材正交各向异性弹性、抗拉和抗压强度不等、抗拉或抗剪时发生脆性破坏而受压时发生塑性变形等特性的本构模型。将木材弹性应力—应变关系简化为正交各向异性;选用Yamada-Sun强度准则来判断木材抗压时是否屈服,抗拉或抗剪时是否发生应变软化;通过引入损伤因子和弹性应变能,建立了木材发生脆性破坏时的应变软化模型;由屈服函数根据塑性一致性条件推导得木材抗压塑性发展的流动准则;通过设置初始屈服面和最终屈服面并约束屈服面由前者向后者转移来描述木材应变硬化,和横纹承压时的二次应变硬化。编制了用户子程序实现木材本构模型在ABAQUS的嵌入。通过有限元模拟结果与试验结果和Hankinson公式计算结果的对比,验证了所建本构模型是有效可行的。
- 陈志勇祝恩淳潘景龙
- 关键词：木材正交各向异性本构关系数值模拟
- 中国古建筑木结构力学研究进展被引量：16
- 2012年
- 中国古建筑木结构是我国乃至世界的宝贵文化遗产,也是中华文明的重要组成部分.随着时间的延续,对这些价值连城、失而不可复得的历史文物的保护日益迫切.本文从古木结构的木材力学性能、关键节点(斗栱、梁柱节点和柱脚节点)受力机理、木构架整体受力性能研究、结构残损勘查、安全评估及修缮加固等方面,总结了近30年来结构学者对古代木结构建筑的研究进展,以期为今后进行古木建筑的结构研究提供参考.
- 陈志勇祝恩淳潘景龙
- 关键词：古建筑木结构斗栱梁柱节点柱脚节点榫卯连接
- 应县木塔精细化结构建模及水平受力性能分析被引量：19
- 2013年
- 结合现场调查,对应县木塔进行结构体系分析、精细化建模、动力特性和水平受力性能分析。分析表明,应县木塔为"层叠平台式梁柱结构"体系。使用梁-短柱单元组模拟斗栱,刚度等效单元模拟梁柱及柱脚节点,建立了木塔的理想和现状精细化模型进行分析。结果表明,土磬墙对第1明层有嵌固作用,故木塔第1层侧移呈弯曲型而其它各层主要呈剪切型;明层铺作、暗层柱架、暗层铺作和明层柱架的抗侧移刚度依次减少,现状模型抗侧移刚度比理想模型平均低33%;多遇地震作用下,木塔部分明层柱架侧移角超过了弹性层间位移角限值;基于木塔柱脚连接特点,提出使用"重力抗倾覆力矩与倾覆力矩之比"作为木塔倾覆评判准则,多遇地震作用下木塔无倾覆危险,但在罕遇地震作用下则可能倾覆。
- 陈志勇祝恩淳潘景龙
- 关键词：应县木塔木结构受力性能地震响应安全评估
- 应县木塔斗栱竖向受力性能精细化有限元模拟(英文)被引量：5
- 2012年
- 山西应县木塔是我国现存最高和最古老的古代木结构建筑。木塔在建造时未曾使用过任何金属连接件,而是通过斗栱和榫卯连接各梁柱构件。木塔在遭受近千年的地震、强风以及人为破坏等作用后,依然屹立不倒,主要是斗栱和榫卯节点起着关键的作用。为了对应县木塔进行结构安全评估,对木塔斗栱的竖向受力性能进行了有限元分析。基于斗栱的真实构造、木材复杂的本构关系模型和各构件间的摩擦接触关系模型,建立了木塔典型斗栱的精细化有限元模型,并对其在竖向荷载下的受力性能进行了模拟分析。
- 陈志勇陆文忠祝恩淳潘景龙
- 关键词：应县木塔斗栱本构模型受力性能
