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题名基于RVE单元的藏式古建石砌体均质化研究
被引量：7
- 1
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作者
蒋宇洪
杨娜
白凡
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机构
北京交通大学土木工程系
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出处
《工程力学》
EI
CSCD
北大核心
2020年第7期110-124,共15页
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基金
国家自然科学基金面上项目(51778045)
高等学校学科创新引智计划项目(B13002)。
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文摘
在普通砖石砌体结构方面的均质化研究已经较为完善,而在构造、材料存在随机性的古建筑砌体结构方面的均质化研究相对欠缺。该文以有限尺度测试窗法为基础,提出了一种选择砌体结构代表性体积单元(RVE单元)的方法,并与试验和传统有限元模拟结果对比,验证了所提方法的可行性。在此基础上,该文进行了藏式古建石砌体结构RVE单元的选择,探讨了RVE单元的尺寸大小和所包含的组元分布对等效模量的影响,并基于所选RVE单元建立了藏式石砌体结构的均质化模型和整体式模型。结果表明:该选择方法适用于周期性和准周期性砌体结构,能选出与完整结构力学性能接近的RVE单元。随着RVE单元尺寸变大,其Voigt、Reuss等效模量会逐渐向完整结构的模量收敛,呈现先快后慢的变化趋势;组元分布的不同会改变等效模量的收敛程度,但在较大尺寸的RVE单元上,组元分布的影响将被体积造成的影响抵消。该文所建均质化模型能代替传统有限元模型进行局部结构的分析,并给出藏式古建石砌体结构的应力分布规律;所建整体模型能代替传统有限元模型,较为精确模拟结构整体的宏观变形。
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关键词
藏式古建筑
石砌体
均质化
代表性体积单元
等效模量
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Keywords
Tibetan ancient architecture
stone masonry
homogenization
representative volume element
effective modulus
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分类号
TU363
[建筑科学—结构工程]
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题名基于极限分析的三叶墙抗压强度预测模型研究
被引量：1
- 2
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作者
蒋宇洪
杨娜
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机构
北京交通大学土木工程系
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出处
《工程力学》
EI
CSCD
北大核心
2022年第2期168-177,188,共11页
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基金
国家自然科学基金面上项目(51778045)
高等学校学科创新引智计划项目(B13002)。
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文摘
该文以极限分析法为基础,将有限元塑性极限分析下限法运用于砌体结构三叶墙的抗压强度预测。结合常见受压三叶墙破坏模式,基于材料试验和小型砌体试件试验赋予了本构模型参数。在此基础上,考虑了不均匀压应力边界条件,提出了三叶墙抗压强度预测模型。根据文献的试验数据,利用该模型预测了多个三叶墙的抗压强度,并与试验结果和抗压强度预测公式的结果进行了对比,说明了该模型的准确性。
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关键词
砌体结构
三叶墙
极限分析
抗压试验
抗压强度
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Keywords
masonry structure
three-leaf wall
limit analysis
compressive test
compressive strength
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分类号
TU363
[建筑科学—结构工程]
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题名基于RVE单元的石砌体有效模量计算方法
- 3
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作者
蒋宇洪
杨娜
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机构
北京交通大学土木工程系
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出处
《工程力学》
EI
CSCD
北大核心
2022年第4期86-99,256,共15页
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基金
国家自然科学基金面上项目(51778045)
高等学校学科创新引智计划项目(B13002)。
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文摘
石砌体结构的力学性能研究已经取得一定的成果,但很少有研究考虑构造的随机性对石砌体结构性能产生的影响。该文基于代表性体积单元(RVE单元),针对几何构造具有一定随机性的石砌体,提出了一种有效模量计算方法,并与文献的试验和数值模拟结果对比,证明了所得有效模量的准确性。分别根据该方法和有限尺度测试窗法,对比分析了藏式古建石砌体的有效模量,并探讨了RVE单元尺寸大小对有效模量的影响。最后提出了一个基于所得有效模量建立砌体整体式模型的建模方法,并与传统分离式建模和基于有限尺度窗口法的整体式建模进行对比分析。研究结果表明:该方法与有限尺度测试窗法所得有效模量的数值大小和变化趋势相近,但该方法弥补了有限尺度测试窗法不能获得泊松比的缺陷;RVE单元尺寸的增大,使得其组元分布逐渐向完整结构的组元分布接近,导致大部分的Voigt、Reuss有效模量分量呈现先快后慢的收敛趋势;单元尺寸变化对厚度方向的轴向模量几乎没有影响,对其他面外的模量分量影响较小,对面内的模量分量影响较大;基于该方法所建整体式模型,可以在节约计算成本的同时,较为精确复制分离式模型的宏观变形。
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关键词
石砌体结构
藏式古建筑
有效模量
代表性体积单元
有限尺度测试窗法
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Keywords
stone masonry structure
Tibetan ancient architecture
effective modulus
representative volume element
finite size test-window method
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分类号
TU363
[建筑科学—结构工程]
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