平面杆系结构有限元分析CAI系统

用ＶｉｓｕａｌＣ＋＋语言开发了一个Ｗｉｎｄｏｗｓ９ｘ环境下的平面杆系结构有限元分析ＣＡＩ系统．屏幕上可同时显示结构的原始状态、受载后位移状态、各种内力图、影响线及结构主振型,采用形象直观的图形界面来提高学生学习有限元知识和Ｃ＋＋语言的兴趣,其方便的数据输入方式可降低学习有限元知识的难度．本系统可与结构力学杆系结构有限元的教学配合使用     

大跨度钢筋混凝土箱拱极限承载力的复合非线性分析

基于大跨度箱形拱桥的几何非线性及材料非线性耦合分析方法,可推导出采用平面杆系对钢筋混凝土箱拱进行非线性有限元分析的方法,并编制相应的计算程序,用于桥梁结构的非线性分析,以正确把握桥梁结构的受力状态和破坏机理.     

大跨度钢筋混凝土箱拱极限承载力的复合非线性分析

基于大跨度箱形拱桥的几何非线性及材料非线性耦合分析方法．可推导出采用平面杆系对钢筋混凝土箱拱进行非线性有限元分析的方法,并编制相应的计算程序,用于桥梁结构的非线性分析,以正确把握桥梁结构的受力状态和破坏机理。     

往复荷载下预制预应力混凝土梁柱接合部受力性能数值模拟

预制预应力混凝土梁柱接合部（PPC-BCC）作为结构构件间柔性连接的主要形式,在建筑、桥梁等结构中具有广阔的应用前景.文中探讨了基于三维杆系结构纤维模型程序实现复杂受力状态下PPC-BCC数值模拟的方法和途径,建立了符合PPC-BCC主要结构特性和受力特点的有限元建模方式.计算结果与试验结果对比表明：由于采用了完善的材料滞回模型和合理的有限元建模方式,本文方法及程序可以较准确用于复杂受力状态下PPC-BCC受力性能的数值模拟.     

平面桁架的几何非线性有限元分析

平面杆系结构的几何非线性分析方法有多种.以平面桁架为例,从杆的平衡方程出发,直接利用变分方法导出杆单元在大转动、小应变条件下的考虑几何非线性的单元切线刚度矩阵,依照此原理编制了相应的有限元程序.算例表明,推导结果是正确的,该程序可用于平面桁架的几何非线性分析.     

铁路桩基承台的撑杆-系杆体系及承载能力研究

为研究铁路桥梁桩基承台设计计算中所提出的"撑杆—系杆体系"的合理性及不同结构参数对承载能力的影响.以在建铁路连续梁桥的11根桩基承台为研究背景,采用ANSYS有限元分析软件进行仿真分析,并结合现场试验分析,通过有限元模拟与现场测试对比分析,研究承台在施工阶段荷载作用下的应力分布状态,探讨铁路桩基承台的传力机理及不同结构参数下的承载能力.为以后工程设计计算提供技术依据.     

基于三维有限元支座布置对连续箱梁受力的影响分析

箱梁结构形式多样、边界条件复杂,采用杆系模型难以准确计算各种因素对箱梁受力的影响.通过三维有限元模型,开展了不同支座布置对连续箱梁横向正应力及纵向正应力影响的研究.结果表明,单支座及双支座的不同布置形式对横向正应力及纵向正应力均有较大的影响,按照杆系单元对箱梁结构进行设计偏不安全,尤其在单支座情况下更为不利.     

分离式基础柔性防撞装置结构分析方法比选

采用杆系单元、实体单元对宜昌夷陵长江大桥防撞装置结构进行有限元分析,并与m法计算的水平位移及作用效应进行对比。结果表明,杆系单元的计算结果与实体单元的计算结果相差很小,并且建模过程简单快捷;m法的计算结果与有限元的相差较大,且计算过程繁琐;研究结果可为类似柔性防撞结构分析以及设计提供参考。     

无梁板桥结构验算分析

对沈阳一座已建成的无梁板桥基于平面杆系分析方法和空间有限元分析方法进行验算,分别建立平面杆系模型、空间有限元模型,分析计算结果,得出在平面杆系分析和空间有限元分析下,无梁板桥承载能力及裂缝计算结果的差异以及设计注意事项。     

小矢跨比拱桥的模型试验研究与分析

为分析计算具有平面弯曲的矢跨比为1/12的双铰坦拱桥,以相似理论为基础设计了全桥空间受力有机玻璃模型,通过平面杆系有限元模型对实桥的计算,在保证实验效果的前提下,确定了试验的测点和荷载工况.建立空间有限元分析模型,并对模型的理论分析与实测结果进行了对比.将空间计算结果与平面杆系有限元计算模型的计算结果进行比较,并分析平面弯曲对本桥受力的影响,证明了本桥的设计采用平面杆系有限元计算模型是可行的.     

斜交角变化对斜交弯梁桥结构内力影响的计算分析

以一座斜交弯梁桥为工程背景,利用ANSYS软件建立该桥计算模型。采用结构有限元计算方法,运用参数变异法,计算在恒载和预应力作用下不同斜交角,即15°,30°,45°和60°,对斜交弯梁桥结构的边跨支撑、墩顶及跨中等关键位置产生的内力影响,对比随斜交角的变化,分析引起关键位置内力变化的规律及成因,验证了连续斜交弯梁桥空间力学分析采用板单元有限元素法的合理性,供工程设计及施工部门参考。     

Coupled Vibration of Long-Span Railway Curved Girder Bridges and Vehicles

The structure of a long curved girder bridge is represented with a three-dimensional curved finite element model. Each 4-axle vehicle is modeled by a dynamic system of 35 degrees of freedom. The random irregularities of the track are generated from a power spectral density function under the given track condition. The dynamic interaction between the bridge and train is realized through the contact forces between the wheels and track. Then based on these models, the coupled equations of motion are solved by applying the time-integration and iteration techniques to the coupled system. The proposed formulation and the associated computer program are then applied to a real curved girder bridge. The dynamic responses of the bridge-vehicle system and the derailments and offload factors related to the riding and running safeties of vehicles are computed. The results show that the formulation presented in this paper can well predict dynamic behaviors of both bridge and train with reasonable computation efforts.     

ANSYS在斜拉桥地震响应有限元分析中的运用

以ANSYS通用有限元程序为计算工具,通过APDL建立复杂的三维斜拉桥有限元模型,对斜拉桥在地震作用下的动力特性进行分析,分析结果用于校验结构的安全性,对桥梁的抗震设计具有一定参考价值。     

基于弹性补偿有限元法的拱桥极限分析

基于塑性极限荷载理论,提出了一种拱桥极限分析的新方法--基于弹性补偿有限元法的拱桥极限承载力分析方法,综合考虑拉压、剪力、弯矩和扭矩等内力作用,根据近似广义屈服准则,通过连续修改单元的弹性模量而引起应力重新分布, 以模拟拱桥结构体系的塑性失效行为.同时,编制了拱桥极限承载力计算程序,计算结果与模型拱桥的试验结果相比较,验证了方法所具有的较高的计算精度和计算效率.并且讨论了拱桥材料特性、截面几何尺寸和矢跨比等参数对拱桥极限承载力的影响.     

桥面铺装复合梁的有限元分析

采用三维有限元法,分析了复合梁试件模型和实体桥面铺装模型中沥青混凝土铺装层表面的受力特性及其变化趋势。计算结果表明,复合梁模型和实体桥面铺装模型中的沥青铺装层表面的受力状态相同,变化趋势一致,采用试验可控性较好的复合梁试验能够模拟不同结构组合的桥面铺装层受力特性,为大跨径桥梁桥面铺装层结构设计、材料选择提供依据。     

基于子模型法的斜拉桥塔梁墩固结段局部分析

在对大跨径斜拉桥整体结构有限元分析的基础上,应用子模型法对斜拉桥塔梁墩固结位置进行了有限元结构受力分析,计算了4种不同工况下结构的应力应变状态。研究表明:子模型法可以更为精确有效地计算斜拉桥塔梁墩固结处的应力分布情况,计算结果可作为大跨径斜拉桥塔梁墩固结处局部设计和施工的参考依据。     

桥梁结构实时响应在线监测的简化分析方法

在线弹性假设基础上, 根据有限元理论和桥梁随机车辆（ 行人） 荷载的特点, 讨论并提出了一种通过监测部分位移, 计算桥梁其余位移和桥面荷载的简化分析方法, 解决了桥梁在随机车辆（ 行人） 荷载作用下的荷载确定问题, 建立了动位移和等效节点荷载的有限元列式． 该方法为桥梁结构的在线监测和实时分析提供了理论基础, 适用于连续梁桥、拱桥、斜拉桥和悬索桥等桥梁结构形式, 具有实际应用价值     

客运专线斜拉桥梁轨相互作用设计参数

采用非线性弹簧模拟桥梁和轨道的相互作用,根据相关文献的试验结果对模拟方法进行验证。以沪昆客运专线上某槽型截面独塔斜拉桥为算例,采用大型通用有限元软件ANSYS建立了塔-索-轨-梁-墩统一的空间有限元模型,对斜拉桥钢轨纵向力的传递规律进行了分析,研究了纵向阻力模型、斜拉桥结构体系、温度荷载与风荷载等设计参数对钢轨纵向力的影响。分析结果表明:钢轨纵向阻力可按理想弹塑性模型进行简化;与漂浮体系相比,塔梁固结可减小约30%的钢轨纵向力;在计算钢轨伸缩力时可按照梁体升温15℃和拉索升温40℃加载;在风速较大的地区,风力引起的斜拉桥上钢轨纵向力可超过60kN。     

组合式桥梁护栏防撞性能仿真与试验

为了提高特大型桥梁的道路行车安全性,通过理论计算与形式调查,确定了一种组合式护栏的基本结构形式,采用基于有限元理论的计算机仿真方法对护栏结构进行了多次优化设计,并通过实车足尺护栏碰撞试验验证了最终优化结构的防护性能。研究结果表明:该组合式护栏的结构能有效防护失控车辆的碰撞,防护能量可达到420 kJ以上,达到中国规范要求的SA级;试验证明采用计算机仿真方法获取的数据可靠有效。     

复合型上承式拱桥结构体系仿真分析

结合某拱桥的实际施工过程,应用通用有限元软件ANSYS建立该桥全桥结构仿真模型,对复合型上承式拱桥结构体系进行仿真分析,可供同行参考。