基于薄层裂缝单元的钢筋混凝土结构非线性有限元分析

在分析了离散裂缝模型、片状裂缝模型以及断裂力学裂缝模型等裂缝模式的基础上，采用了薄层裂缝单元模型对钢筋混凝土结构进行了非线性有限元分析。用弹性力学的理论推导出了薄层单元的刚度矩阵，并将其内嵌入开裂混凝土单元中形成组合单元，简要介绍了薄层单元一混凝土组合单元刚度矩阵的计算方法。随后简要介绍了软件的设计，进行了算例分析，通过与试验结果的比较验证了模型的合理性和软件的计算精度及可视化程度。     

对称结构振型特性的一般性证明

对称结构大量的存在于实际工程中.对对称结构的力学分析通常都可采用相应的简化模型进行计算.在静力结构问题对称特性方面,已经进行了严格的证明并得出了完整的理论和结果.并已经被广泛应用.对对称结构动力分析中的若干性质虽也有些结论,但并不是普遍性的.这里利用数学物理方法,证明了对一般对称结构(包括由离散方法建立的对称力学模型),振型应该具有的一般性质.在对对称结构进行动力分析时利用对称结构本身的振型特性,可以大幅度简化计算.     

对称结构振型特性的一般性证明

对称结构大量的存在于实际工程中.对对称结构的力学分析通常都可采用相应的简化模型进行计算.在静力结构问题对称特性方面,已经进行了严格的证明并得出了完整的理论和结果.并已经被广泛应用.对对称结构动力分析中的若干性质虽也有些结论,但并不是普遍性的.这里利用数学物理方法,证明了对一般对称结构(包括由离散方法建立的对称力学模型),振型应该具有的一般性质.在对对称结构进行动力分析时利用对称结构本身的振型特性,可以大幅度简化计算.     

钢筋混凝土地道桥力学特性的研究

采用组合板单元对多种地道桥结构进行有限元空间分析,通过大量的计算分析提出了斜交地道桥简化为正交地道桥的计算模型,以便于设计施工单位直接采用规范方便地计算。     

复杂组合截面曲线梁桥简化有限元模拟方法研究

文章针对正交异性钢桥面板、波形钢腹板和钢管混凝土组成的复杂截面组合曲线梁桥,为快速有效地掌握其全桥结构受力性能,在分析构造特点的基础上,提出了一种基于Midas Civil的简化有限元模拟方法:通过修改梁单元的截面特性的方式,模拟正交异性钢桥面板横肋对结构刚度的影响;采用以直代曲的方式简化波形钢腹板,并将其顺桥向对桥梁受力的影响通过修改梁单元的截面特性的方式计入;采用建立钢结构-混凝土双单元的方法,实现钢管混凝土施工过程受力状态的模拟。并利用该方法建立了某人行天桥的有限元简化分析模型,分析了从施工到成桥的力学行为,计算结果表明:该简化模拟方法能较真实模拟结构的截面特性,可分析得到考虑施工过程后更为准确的结构受力性能,综合多个薄弱构件的力学响应,获得更为可靠的设计依据,适用于此类桥梁的简化计算,可为同类桥梁提供相关参考。     

群桩基础的等代空间梁单元法

引入群桩分析的等式空间梁单元法,模型简单明了,力学概念明确,极大地简化了大跨度桥梁及车站内多线桥的桩基计算。     

用十字形承台对桥梁桩基加固设计的计算分析

对桩基加固的十字形承台进行了受力分析,分别用平面梁单元模型,空间梁单元模型与三维的实体模型对承台进行了计算,并比较了三者的计算结果,通过对比分析,提出了承台三维计算转化为平面梁单元的简化计算方法,并分析了影响两者区别的相关参数。     

动车组玻璃钢车头及联接结构建模方法研究

对某型动车组玻璃钢车头模型进行合理简化,依据EN12663-2010标准确定载荷工况,完成对玻璃钢车头及其联接螺栓的强度校核.通过两种建模方案的对比,确定玻璃钢车头的合理的建模方式.计算结果表明:玻璃钢主结构及连接螺栓均满足设计要求,以壳单元和梁单元来建模与实体化建模结果无明显差异且节省计算时间.     

不同索单元形式对悬索桥受力分析的影响

略去悬索桥的加劲梁将悬索桥简化成一根缆索结构,在ANSYS程序中用LINK10单元(包括未修正弹性模量和用Ernst公式修正弹性模量两种模型)和MIDAS CIVIL程序中用索单元模拟3种不同的单元形式,分析内力和位移计算结果的精度和适用条件,并将得出的结论在大连市南部滨海大道主桥的设计计算中进行验证。     

对比分析在船舶设计中的应用

对比分析就是根据所分析结构的特点,将其简化成一个简单的计算模型,如梁系、板架等,并应用可靠的计算公式在该计算模型下对不同船舶进行计算,将求得的数值进行对比分析,以确定结构是否合理。对比分析主要流程可概括为:计算模型的简化;可靠的计算公式的选择并计算;结果的对比分析。该方法在日本某船厂经过了大量实绩应用,效果显著,相比于直接参照前船或完全依赖经验的方法,更加合理。     

山区沥青路面结构剪应力三维有限元分析

为解决山区沥青路面上坡路段严重的车辙破坏,通过对上坡路段车辆行驶特性的分析,计算车辆对路面结构的水平和垂直荷载。通过建立道路三维有限元模型,分析山区沥青路面车辆荷载对结构剪应力的影响,采用合理的结构设计和纵坡技术指标,提高山区沥青路面抗剪切性能。     

轨道结构路桥过渡段静力分析

将轨道结构简化为弹性支承交叉地基梁系，建立了有碴轨道结构路桥过渡段的空间计算模型，采用ANSYS有限元分析软件对过渡段结构进行了静力分析，并对不同的竖向支承刚度比时过渡段钢轨及轨枕的应力及位移进行了讨论。     

客车车身骨架动态特性分析

以某客车为例,建立了该客车车身骨架的有限元模型.对整车模型进行了模态分析和谐响应分析,结果表明:在车身的第十三阶振型至第十六阶振型中,车身结构模型的中后段变形较大,尤其是发动机底架后段变形较大,当外界激励频率接近固有频率时,会发生共振;当外界激励频率在50,91 Hz时,车身骨架结构模型中后端和尾部振动的幅值较大,该激...     

四肢格构型钢管混凝土截面计算模式研究

四肢格构型截面是大跨度钢管混凝土拱桥常用的截面型式,在具体构造上有缀板式和缀条式2种。着重研究了缀板式格构型截面的计算模式,提出板单元法和空间梁单元法2种计算模式,推导了板单元等效厚度计算公式,并介绍了空间梁单元法的建模要点。最后通过一个工程实例分析,表明2种计算模式都能满足工程计算精度要求,在具体应用上板单元法更为方便。     

空间刚架结构钢-混结合段的力学性能

为了研究某高速铁路空间刚架结构钢-混结合段的力学性能及传力机理,对其进行了1∶2大比例节段模型试验及非线性有限元分析.对试验模型分别进行正常使用极限状态与承载能力极限状态加载,测试主要构件的应力、变形分布及其随加载历程的变化;结合非线性有限元分析,探讨了结合段传力构件之间的荷载分配关系.研究结果表明:钢-混结合段钢结构、混凝土结构及PBL键贯穿钢筋的应力水平较低;钢结构与混凝土之间相对滑移量较小,二者能协同受力;结合段内混凝土、钢板、剪力键等均处于弹性工作阶段,且应力分布均匀,具有较高的安全储备;钢-混结合段能有效传力,承压板和剪力键各自分担50%的荷载,荷载分配较合理.      

双薄壁-独墩组合型桥墩合理构造形式研究

针对上部为双薄壁墩下部为变截面独墩的组合型桥墩构造形式,结合贵州天桥特大桥工程实例,利用有限元ANSYS结构分析软件根据3种荷载工况组合,分析了双薄壁墩与独墩不同构造比例下对桥墩整体稳定性的影响。从桥墩稳定性分析,结果表明:双薄壁墩和变截面独墩墩高比例在0.5～1.0范围内较优。     

预应力钢混连续梁桥钢混结合段局部应力分析

预应力钢砼混合连续梁桥作为一种新型组合结构,它要求把钢梁和混凝土梁连接成共同受力的连续的结构体系,以便顺畅地传递各种荷载。以某钢-预应力混凝土组合连续梁桥为背景,针对钢混结合部受力复杂的特点,采用空间有限元的分析方法,建立此桥的钢混结合段的局部有限元模型,并在相关荷载工况下进行分析计算。根据计算结果,分析该桥的应力分布情况,结果表明钢混结合部分存在少数应力超过允许值,但是高应力集中于极小的区域,而结构整体上则处于较小较平均的应力状态下,对整个桥梁以及钢混结合段的整体使用性能安全影响很小。     

简支变连续箱梁连续端合理受力影响分析

某特大桥上部结构为整体预制单箱双室斜腹板预应力混凝土箱梁,为使其在存放及简支等阶段连续端合理受力,并满足大型浮吊吊装能力等要求,采用有限元软件Ansys,建立空间实体计算模型,比较分析横隔板构造形式、临时支座布置间距及方式、预应力等对箱梁连续端位移及应力的影响。研究表明,箱梁连续端预制全横隔板,在中腹板位置底板下部亦布置临时支座时,箱梁端部变形平缓,抗裂性得到提高。     

系杆拱桥吊杆施工张拉力的控制

结合系杆拱桥的设计方案,对吊杆张拉力的控制进行分析计算,并利用Midas程序建立全桥的有限元分析模型,分析比较几种张拉情况下的结构内力变化情况,最终得出比较合理的张拉力取值及顺序,分析结果可为同类桥梁的设计与施工提供一定的参考。     

火灾工况下两车道公路隧道承载力计算方法

常规下衬砌结构承载力的计算主要采用荷载结构法与地层结构法。但在火灾工况下,衬砌截面上每一点的温度分布不均,随厚度增大而降低,同时,材料的物理力学参数以及衬砌厚度也随着温度的变化而变化,而在常规计算方法中,计算参数的定义很难反映火灾工况下材料物理力学参数的实际变化。因此,本文提出一种能够反映火灾下材料物理力学参数实际变化的计算方法,同时将衬砌单元由常用的梁单元换成平面应变单元,然后根据实际情况对模型分层赋予属性并进行结构承载力计算,为以后火灾工况下公路隧道承载力计算提供借鉴。