高桩码头横梁极限承载力有限元分析

结合某实际工程,利用通用有限元分析软件ANSYS对某高桩码头的预应力横梁进行了极限承载力分析.采用分离式建模方法建立钢筋混凝土有限元模型.利用Solid65单元模拟混凝土、Link8单元模拟钢筋,根据Houde的粘结滑移理论,应用非线性弹簧单元(Combine39)组成界面单元模拟钢筋与混凝土之间的非线性粘结滑移关系.通过逐步加栽的方式,计算确定了横梁的开裂荷载和极限承载力.     

海洋环境下钢筋混凝土构件抗力随时间变化模型研究

考虑混凝土强度变化、钢筋锈蚀过程、混凝土碳化和钢筋锈蚀引起的混凝土与钢筋之间粘结能力的改变等因素,建立了高桩码头钢筋混凝土构件抗力随时间变化的随机过程模型。通过算例研究了混凝土碳化、氯离子侵蚀、混凝土强度、构件所处水位等对高桩码头钢筋混凝土构件抗力的影响。并提出海洋环境条件和使用荷载作用下钢筋混凝土构件的累积损伤、裂缝宽度计算方法、裂缝宽度对氯离子侵蚀速度的影响、以及钢筋混凝土码头健康状态诊断方法等。     

锈蚀钢筋混凝土大偏心受压柱的数值模拟

基于锈蚀钢筋混凝土偏心受压构件承载力试验研究结果,运用ANSYS有限元分析软件,对锈蚀钢筋混凝土大偏心构件进行分析,通过温度场模拟钢筋锈蚀作用,得到锈蚀构件破坏特征及承载力随锈蚀程度的变化规律。经对比试验结果,该有限元模型数值计算与试验结果能较好吻合,温度场模拟钢筋锈蚀较理想。对不同直径钢筋影响受压柱承载力和裂缝分布规律进一步分析,结果表明:同等条件下,随着钢筋直径增加,钢筋锈胀力减小,裂缝开裂分布区域发生变化。     

锈蚀钢筋混凝土桥墩滞回性能的数值模拟

基于钢筋混凝土桥墩低周反复荷载试验结果,利用ANSYS有限元分析软件,建立桥墩的有限元计算模型,并对其进行承载力验证及低周反复荷载试验下全过程的非线性有限元分析,与相应试验结论吻合较好.通过施加温度场模拟钢筋锈胀力对混凝土桥墩的作用,进一步研究钢筋锈蚀后桥墩在不同锈蚀率下滞回曲线、骨架曲线以及桥墩耗能能力.分析比较表明:用温度场模拟钢筋锈胀力对混凝土桥墩的作用可以取得令人满意的结果.本方法可供锈蚀桥墩的抗震性能研究参考.     

氯离子侵蚀下桥梁墩柱抗震性能分析

本文以Opensees有限元软件为研究平台,通过零长单元和Bond_SP01材料模拟钢筋混凝土粘结滑移作用,采用拟静力分析法模拟得出墩柱在反复荷载作用下的滞回曲线,再根据Park法计算得出墩柱在不同墩高和不同腐蚀率下的等效屈服位移、极限位移、等效屈服荷载、极限荷载等指标并进行对比分析。结果表明,在考虑钢筋混凝土粘结滑移作用前提下,墩柱随着钢筋腐蚀率的增长,桥梁墩柱抗震性能会减弱。随着墩柱高度的增加,桥梁墩柱的承载能力会减弱,位移延性会增加。总体上,桥梁墩柱抗震性能会随着墩高的增长而减弱。     

氯盐和硫酸盐侵蚀下RC梁受弯性能分析

考虑到氯盐对钢筋锈蚀会引起钢筋横截面损失和粘结强度下降,硫酸盐对混凝土侵蚀会引起混凝土强度改变,因此,建立受腐蚀钢筋混凝土（ reinforced concrete ,RC）梁的有限元分析模型,利用大型有限元ANSYS分析软件,对腐蚀梁的受力性能进行模拟分析,模拟结果与实验结果吻合,说明采用非线性有限元方法分析锈蚀梁受力性能正确有效。     

港口工程高强钢筋混凝土梁受剪极限状态分析

通过对配置HRBF500高强钢筋的混凝土梁在集中荷载作用下的受剪试验,并依据《水运工程混凝土结构设计规范》条文规定,研究该高强钢筋在港口工程混凝土受剪构件中的应用。试验观测构件斜裂缝开展规律及破坏形态,采集构件不同状态时的荷载数据。依据《港口工程荷载规范》条文规定,并引入荷载长期影响系数,分析构件斜截面极限承载力及正常使用极限状态斜裂缝宽度。研究结果表明,配置高强钢筋的混凝土梁斜向开裂规律与普通梁基本相同,其钢筋强度可以被充分利用,基于水运规范所得极限承载力和考虑荷载长期影响的正常使用阶段斜裂缝宽度满足要求,且有较好的安全储备。     

胶结剪力键抗剪承载力试验与数值分析

为了研究新型装配式钢-混凝土组合梁界面的力学性能,对采用不同厚度环氧砂浆作为钢与混凝土界面粘结材料的标准试件进行推出试验,得到试件的破坏模式与荷载-滑移曲线,分析了环氧砂浆层厚度对抗剪承载力的影响.引入弹簧单元对混凝土和胶结层界面粘结的力学行为进行模拟,建立了三维非线性有限元模型.基于模拟结果,得到了混凝土与胶结层剥离规律,研究结果表明:试件破坏均未发生在胶结层,数值模拟结果与推出试验结果基本吻合,环氧砂浆黏结层剥离过程是典型的脆性破坏.     

现役海港码头钢筋混凝土受弯构件承载力评估方法

在分析钢筋锈蚀造成钢筋混凝土构件力学性能退化的基础上,根据海港码头混凝土构件中钢筋锈蚀规律及混凝土保护层锈胀裂缝宽度与钢筋锈蚀深度的关系,建立了混凝土保护层锈胀开裂前和锈胀开裂后现役海港码头钢筋混凝土受弯构件承载力评估模型,可为现役海港码头钢筋混凝土结构耐久性评估及构件修复决策提供理论依据。     

钦州某油码头沉箱内力数值分析

利用有限元分析软件ANSYS,对沉箱重力式码头在船舶荷栽作用下的沉箱静态力学性能进行数值分析.通过对比分析文革勒地基模型法和半无限弹性体法的计算结果,认为壳单元与体单元采用MPC接触方法,土体以弹簧来模拟的计算模型能够满足设计要求,建模简单,计算快捷,可供设计时使用.同时数值分析表明,在船舶荷载和贮仓压力作用下,沉箱立板内侧的竖向弯矩最大值发生在立板与底板的连接处,有必要对重力式孤立墩在船舶荷载作用下的沉箱进行空间结构计算.     

FRP筋混凝土粘结滑移有限元分析

FRP筋与混凝土间的粘结性能是FRP筋与混凝土共同工作的基础,为充分利用FRP筋强度高的优点,避免粘结破坏,必须找出FRP筋与混凝土间的粘结滑移规律。文中基于连续曲线模型,采用特殊单元模拟FRP筋与混凝土间的粘结滑移,通过有限元分析,归纳出FRP筋与混凝土间的粘结滑移规律。     

中欧混凝土结构设计规范的差异

针对中欧混凝土结构设计规范的异同点,在混凝土强度等级、保护层厚度、环境暴露等级等方面进行对比论述,并分析欧洲规范的承载能力计算、裂缝开展宽度计算原理。以实际项目为例,对受弯构件的承载能力、配筋和裂缝宽度等进行定性分析,得出同等条件下中国规范较欧洲规范的裂缝计算值更大但裂缝控制更为严格等结论,为海外项目结构设计提供参考。     

欧标任意形状钢筋混凝土断面的正截面极限承载能力计算

为了提高钢筋混凝土双向受弯构件配筋的精细化程度,基于欧洲混凝土标准的设计方法对任意形状钢筋混凝土断面正截面极限承载能力进行分析,针对钢筋混凝土材料应力-应变关系中的分段特性,采用高效的动态网格更新技术和高斯积分方法对钢筋混凝土构件正截面内力进行求解并编写相关程序,该程序能输出构件配筋正截面极限承载能力的三维包络面数据,可结合构件有限元全节点内力结果分析配筋的可行性。结果表明,该方法计算速度快、精度高,同时解决了设计时仅对单一节点、单一工况验算的便利性和完备性问题。     

荷载作用下钢筋混凝土构件裂缝宽度的计算比较

混凝土构件裂缝开展宽度计算是水工结构重要的验算内容之一。对现行国际常用规范的裂缝计算方法进行介绍,比较分析各国规范的异同点,通过实例分析各国规范的计算规律,结合近年来对于裂缝宽度的研究成果,对我国现行港工规范裂缝宽度计算公式提出改进建议,为涉外工程提供参考。     

铁路桥墩裂缝加固设计和有限元分析

分析了某铁路桥桥墩开裂的原因,提出了对深度超过桥墩钢筋保护层厚度的裂缝．先采用深层压浆,再对表面开槽。并采用加固型混凝土进行置换的加固设计方案,并采用通用有限元软件ANSYS11．0对该桥20号墩的加固设计进行了有限元模拟分析。     

基于ANSYS 二次开发求解实体单元内力在港口工程中的应用

在依据规范对混凝土块体进行配筋计算时,需要求得该块体的内力。而有些混凝土块体结构非常不规则,一般采用有限元软件进行计算。当采用有限元软件ANSYS对复杂结构进行分析时,需要采用实体单元。而ANSYS软件不能直接输出实体单元的内力图,需要进行二次开发。介绍了力学中将应力转为内力的计算原理,并应用于ANSYS二次开发中求解实体单元的内力。结合实际工程,求出了实体单元的弯矩图和扭矩图。结果表明,此求解实体单元内力图程序具有很好的适用性和通用性,可以应用于ANSYS分析港口工程中。     

低压断路器主回路温度场仿真分析

分析了低压断路器主回路的热传递数学模型。根据动静触头的接触电阻建立了导电桥模型。基于流体相似理论和Stefan-Boltzmann定律,简化了断路器表面散热系数计算方法。考虑外接导线的散热作用,用三维有限元ANSYS软件对额定电流为200 A的断路器主回路稳态温度场分布进行仿真分析,并进行了实验验证。