内衬三维波纹钢的钢筋混凝土壳体的理论研究与数值的模拟计算

摘要

本文研究了近几年来在我国防护工程上应用的一种新型结构—内衬三维波纹钢的钢筋混凝土壳。这种结构能有效的控制混凝土在爆炸冲击荷载作用下的开裂、震塌，限制结构的变形，增强结构稳定性。鉴于这些原因，该结构在我国有着十分广阔的应用前景。因此，进行该结构的理论研究和数值模拟计算，有着十分重要的意义。在本文的第二章，作者根据经典壳体理论的柱壳微分平衡方程组，假设肋条、钢筋、波纹钢板的抗拉、抗弯作用均匀分布在肋条支持的范围内，忽略它们的抗扭作用，推导出了内衬三维波纹钢板的钢筋混凝土壳体的基本微分平衡方程组。采用三角级数法求解了均布荷载作用下的壳体的中面位移，并与未衬三维波纹钢板的壳体进行了比较。通过比较可以看出，三维波纹钢板对于限制结构的变形有着十分明显的效果。从第三章到第六章为本文的第二部分，在这一部分主要用有限元法对结构进行了动力、静力荷载作用下的数值模拟计算。考虑到混凝土的非线性本构关系，还进行了结构的弹塑性有限元计算。在这些过程中，用八结点超参壳单元模拟混凝土、波纹钢板，用膜单元模拟结构上部的钢筋网，用线单元模拟结构下部的单根钢筋。

目录

第一章 绪论

第二章 内衬三维波纹钢的钢筋混凝土壳体理论

第三章 壳体有限元理论

第四章 内衬三维波纹钢的钢筋混凝土壳体有限元理论

第五章 内衬三维波纹钢的钢筋混凝土壳体动力学问题

第六章 内衬三维波纹钢的钢筋混凝土壳体弹塑性有限元计算

第七章 结论

致谢

参考文献