论文部分内容阅读
木-混凝土组合梁由混凝土板和木梁组成,两者之间通过剪力连接件相连。与木结构相比,其刚度和承载能力显著提高,隔音效果明显改善,抗腐蚀性能和抗火性能显著增强。另一方面,通过用木材替代受拉区的混凝土可以实现以下优点:由于木材的重量较轻,增强了结构的抗震性能;能够快速将木材预制好,易于施工;随着人们对环境保护的重视,木-混凝土组合结构的研究与应用前景十分广阔。本文从有限单元法出发,对木-混凝土组合结构的非线性分析方法进行研究。考虑材料的非线性特点,建立了有限元列式。此外,本文利用FORTRAN语言编制了木-混凝土组合结构有限元计算程序（FEM-TCC）,建立了有限元程序计算法,并通过试验测试和ABAQUS有限元软件验证了此程序的正确性。（1）本文基于能量法,建立木-混凝土组合梁单元有限元列式。针对一维弹—塑性问题进行了具体分析,以牛顿拉斐逊迭代法为基础,提出了几种不同的迭代法来求解非线性有限元问题。（2）对木-混凝土组合梁进行静力试验研究,并对试验数据进行分析及归纳。在加载的前期阶段,荷载与跨中挠度呈线性增长的关系,伴随着荷载的不断增大,荷载与跨中挠度呈现出非线性增长的关系。当荷载加载到75 kN时,组合梁完全破坏。（3）利用FORTRAN语言编制了 FEM-TCC计算程序,提出了一种有限元程序计算法。利用FEM-TCC程序计算得到结果与试验测试结果基本保持一致,说明此程序能够高效、精确的模拟木-混凝土组合结构的受力行为。（4）利用通用有限元计算软件ABAQUS建立了试验梁的三维实体模型,并对该模型的网格划分以及接触方式等进行了具体分析,进一步验证了 FEM-TCC程序的正确性。