横隔板设置对薄壁钢箱梁畸变效应影响

基于大型空间有限元程序Ansys10.0,利用箱梁分析常用荷载分解法,求解得到薄壁钢箱梁在偏心荷载作用下不同数量横隔板的设置对薄壁钢箱梁畸变效应的影响,重点考察了畸变效应下薄壁钢箱梁的横向畸变位移、畸变挠度、纵向翘曲位移以及翘曲正应力的分布情况并进行了对比分析,得到了横隔板设置的密度对薄壁钢箱梁畸变效应影响曲线图。     

基于Timoshenko梁理论的薄壁箱梁剪力滞效应研究

基于Timoshenko梁理论,对单箱单室混凝土薄壁箱梁的翘曲位移函数进行了修正,合理构造了考虑各翼板剪切变形差幅值关系、横截面轴力平衡条件以及腹板剪切变形影响的翘曲位移函数,建立了体系总势能函数,利用Euler-Lagrange方程得到了结构稳定平衡状态下薄壁箱梁剪力滞效应计算理论的微分方程。结合ABAQUS有限元数值模型,对比分析了简支箱梁在集中力荷载和满跨均布荷载作用下横截面各翼板纵向应力分布规律。结果表明,集中力荷载作用下,靠近加载端截面测点3受应力扰动影响明显,误差偏大,远离腹板区域,文中所提的解析解与有限元数值模型解的误差控制在5%左右;均布荷载作用下箱室内顶底板误差可以控制在5%左右,而悬臂翼板由于边界条件假设与箱室内翼板一致,与有限元数值存在一定的偏差,主要表现在误差远离腹板时逐渐增加,但可以控制在10%以内。因此,采用本研究中所构造的翘曲位移函数能较好地反映剪力滞影响下纵向应力分布规律,与有限元数值模拟的结果吻合良好,从而验证了分析方法的正确性。     

多室薄壁箱梁剪力滞效应的解析解

为研究单箱多室箱梁的剪力滞效应,对不同翼板分别设置不同剪滞纵向位移差函数,纵向翘曲位移函数横向分布规律采用k次抛物线,同时考虑全截面轴力自平衡的条件,根据能量变分法推导出n室箱梁剪滞效应的控制微分方程组及其闭合解,并通过双室和三室箱梁算例将本文变分解与有限元计算结果进行对比,结果表明:本文变分解与有限元解比较吻合,两种方法计算的翼板应力沿横向变化规律基本一致,剪滞翘曲位移抛物线取高次时箱梁顶板结果更接近于有限元解,取低次时悬臂板更接近于有限元解,抛物线次数对腹板位置结果影响较小。     

薄壁多室箱梁有限元

可以模拟拉伸，弯曲，扭转，扭转翘曲，扭曲，扭曲翘曲和剪力滞后效应的薄壁箱梁有限元被发展为应用符拉索夫薄壁梁理论的扩展。用建议方法和网格壳体有限元分析求解一个数值例题并作比较，两组结果十分吻合。     

具有诱导结构的汽车薄壁杆件的耐撞性研究

汽车薄壁杆件的诱导结构是应力中区，可以控制薄壁杆件变形和褶皱时峰值力。根据非线性有限元法的基本理论，运用非线性有限元软件ANSYS／LS－DYNA，对具有圆孔、方孔、V形凹槽和面内圆孔的诱导结构的薄壁杆件受轴向冲击载荷状态下的耐撞性能进行了数值模拟，并进行了以上各种结构的轴向碰撞试验，试验结果表明，数值模拟的结果是正确的。     

等截面薄壁箱梁剪力滞效应的能量变分法解

在用能量变分法求解薄壁箱梁的剪力滞问题时,不同于以往假设箱梁的上顶板、悬臂板和下底板具有相同的纵向位移转角差函数,采用了三个不同的纵向位移转角差函数来反映薄壁箱梁不同宽度翼板的剪滞变化幅度,通过变分原理建立了薄壁箱梁弯曲变形的控制微分方程,并获得相应的解析解。结果与采用相同位移差函数的解析解和ANSYS有限元计算进行比较分析,验证了本文方法更合理。     

预应力连续刚构桥荷载试验下的应力状态分析

以九江大桥为对象,依据其在成桥荷载试验下的应力测试结果和有限元计算结果,对结构的应力状态进行了分析.结果表明:有限元结果与测试值较为吻合,说明数值分析是可信的.该桥正应力横向分布不均匀,具有正剪力滞效应特征.薄壁箱梁结构在偏载作用下,其任一点的变形由竖向弯曲、扭转翘曲和畸变翘曲三部分变形叠加而成,其中,弯曲正应力为主要...     

单箱多室波形钢腹板箱梁剪力滞研究

为客观准确地对单箱多室波形钢腹板PC组合箱梁的剪力滞效应进行评价,结合单箱多室混凝土箱梁的计算特点,定义了波形钢腹板箱梁的剪滞翘曲位移函数,通过能量变分法建立了单箱双室和单箱三室波形钢腹板箱梁考虑剪力滞效应的基本微分方程。分别采用有限元方法和解析方法分析计算了范例的剪力滞效应,研究了跨中集中荷载和满跨均布载荷作用下截面的剪力滞分布规律,探讨了跨宽比对剪力滞效应的影响。研究表明,该解析解与有限元数值解吻合较好,但在箱梁顶底板与波形钢腹板接合处、外伸悬臂板边缘处有一些差异,需要进行修正。研究给出了相关的剪力滞系数,可以为波形钢腹板箱梁设计时的剪力滞系数取值提供参考。     

薄壁箱梁剪力滞实验与计算研究

本文在分析箱梁剪力滞效应时,用多个不同的纵向位移剪力滞差值函数以反映薄壁箱梁不同宽度翼板的剪滞变化幅度,并且考虑了剪切变形情形,构造薄壁箱梁的翘曲位移函数,提出了一种能对工程中常用的变高度梯形截面箱梁剪力滞计算的梁段有限元法。进行了有机玻璃模型试验,并对模型桥作了有限段法和有限元法的数值计算,计算值与试验结果均吻合良好。     

空心薄壁高墩内隔板设置及稳定性计算浅析

为了更准确地分析横隔板对薄壁高墩稳定性的影响,保证设计施工安全,依托贵金古高速公路金古赤水河大桥项目,采用ANSYS有限元软件建立了具有不同横隔板数量的薄壁高墩模型,通过数值计算得到了不同横隔板数量下薄壁高墩的非线性特征屈曲荷载,并与欧拉临界荷载进行对比.在此基础上,进一步分析了材料非线性、几何非线性对桥墩稳定性的影响...     

空心薄壁高墩的温度效应模拟分析

通过置入式混凝土温度传感器实测空心薄壁高墩内外的温度,对现场得到的温度数据进行统计分析,获取最不利的温度分布。采用ANSYS软件用最不利温度对薄壁墩温度效应进行有限元模拟分析,了解温度场的分布,以及阳光辐射产生的温度应力和变形,从而为空心薄壁高墩的施工和线形控制提供参考。     

横观各向同性黏弹性沥青路面动力响应解析解

主要推导三向移动荷载作用下考虑复杂层间接触状态的横观各向同性黏弹性沥青路面动力响应解析解。首先，从直角坐标系下横观各向同性黏弹性多层体系动力学问题的基本方程出发，借助相对坐标变换和Fourier变换，推导单层沿深度方向的波数域状态向量传递矩阵；其次，基于波传递方法，构造层顶下行波和层底上行波向量，以消除传递矩阵中的正指数项，保证数值计算的稳定性；而后，基于Goodman模型表征的层间接触条件，建立相邻层上、下行波向量的递归关系，并结合荷载和边界条件，对多层体系各层上、下行波向量进行求解；最后，通过Fourier逆变换和相对坐标逆变换，得到沥青路面任意坐标和时刻下的动力响应解析解，并编制数值计算程序。通过ABAQUS有限元模拟，验证了解析解的准确性，且证明了解析解的计算效率远优于有限元模拟；综合分析荷载、材料、层间接触对沥青路面动力响应的影响，可以发现：水平向荷载与路表剪应力关联性强，是导致路面Top-down开裂的重要因素；层间接触条件和横观各向同性均对面层底部水平向应变影响显著，且这2个因素之间存在耦合效应，建议在路面疲劳寿命分析中予以充分考虑。研究得到的解析解可为真实沥青路面力学行为研究提供高效准确的分析工具。     

土拱效应对桩-土竖向纵波稳态振动响应的影响

为研究土拱效应对桩-土竖向纵波稳态振动响应的影响,首先建立桩-土系统振动响应模型,通过哈密顿原理以及变分法推导出桩体位移控制方程,并利用迭代算法求解解析解;然后采用有限元软件建模并对不考虑土拱效应下竖向纵波稳态振动响应的数值解与解析解进行对比分析,验证理论模型和数值模型的一致性和可行性;最后考虑土拱效应,通过数值模拟探究土拱效应对桩体振动位移响应的影响。结果表明:无量纲频率下,桩体长细比S1对桩体的位移振动响应有显著影响,土拱效应能够使桩体竖向振动响应的刚度增大,同时减小桩体的竖向振动位移响应的数值。     

就地风热再生沥青路面温度场计算方法研究

就地热再生沥青路面施工过程中的加热效果对路面的再生质量具有重要影响。该文以热风循环式加热装置为研究对象,分别建立数学模型与Abaqus有限元模型,计算得到就地热再生沥青路面加热温度场的解析解与数值解。结果表明:路面加热温度场的解析解与数值解存在较大误差,Abaqus有限元模型的计算结果与实测值拟合度较高,建议采用Abaqus有限元模型进行沥青路面就地风热再生温度场的相关计算。     

宽幅展翅箱梁活载应力放大系数分析

宽幅展翅箱梁在预应力混凝土桥梁工程中应用越来越广泛,其薄壁效应成为计算中的重点。在计算活载应力时,常规的平面杆系计算程序大都采用放大系数的近似处理方法。文中利用空间计算软件引入了箱梁的翘曲自由度,考虑箱梁的薄壁效应,并结合珠海横琴二桥引桥宽幅展翅箱梁的工程实例对活载正应力和剪应力放大系数进行分析。     

非线性薄壁杆件稳定有限元法程序编制及在工程中应用

1 前言 工程结构的稳定性分析是一个重要问题。对于钢结构而言,采用薄壁杆件考虑翘曲的影响是必要的。本程序是针对杆系结构分析而编制的,包括了桁架单元、梁单元和薄壁杆件单元,其中薄壁杆件单元按14个自由度计算。程序中可以进行线性、非线性的静力分析和动力分析。单元刚度矩阵可以考虑内力的非线性影响,开口、闭口薄壁杆件采用课题组自行推导的非线性公式编制。该程序应用于卢浦大桥以及黑龙江200m跨的拱桥的计算分析,取得了很好的成果。     

连跨悬索桥中间钢塔双重非线性极限承载力研究

以研究某悬索桥初步设计方案中间人字形钢桥塔在运营阶段的双重非线性极限承载力为目的,根据非线性有限元理论,阐述了同时考虑材料非线性和几何非线性的双重非线性薄壁箱形结构极限承载力的分析计算方法。根据边缘材料屈服和薄壁失稳出现的先后顺序,归纳了3种薄壁结构的塑性铰成因。采用通用有限元软件混合单元类型建立空间有限元模型,并根据其塑性铰成因归纳了桥塔达到极限承载力时的失效模式,以此对中间钢塔的运营安全性进行判断并提出相应的加强方案。     

混凝土薄壁箱形结构横向温度应力解析计算方法

为了改进和提高求解混凝土薄壁箱形结构横向温度应力计算方法的适用范围和精度,运用结构力学的方法将薄壁箱形结构比拟成框架结构,对不同温度模式下箱形结构横向温度应力的计算方法进行推导;按求解无铰拱内力的弹性中心法对力法方程进行简化,导出了求解薄壁箱形横向温度应力的解析计算公式。为验证解析计算法的正确性和精度,分别采用解析计算法和有限元程序对一个典型算例进行了对比分析。结果表明：解析计算法计算得到的横向温度应力结果与有限元分析结果吻合很好,且解析计算法具有较好的精度,适于工程应用;该解析法能够考虑各箱壁厚度不等和温差不同的情况,较既有求解横向温度应力的解析法有较大的改进。     

双Ⅰ型GFRP-混凝土组合梁的动力学行为分析

为了精确计算双Ⅰ型GFRP-混凝土组合梁的动力特性,首先推导出与其动力特性相关的抗弯刚度、剪切刚度、质量惯性矩、扭转刚度和截面翘曲刚度的等效计算公式;根据达朗贝尔原理,分别按照Euler梁理论、Timoshenko梁理论和薄壁杆件约束扭转理论推导出双Ⅰ型GFRP-混凝土组合梁的弯曲振动频率和扭转振动频率计算公式。选择双Ⅰ型GFRP–混凝土组合模型试验梁,运用等效计算公式所得该类型梁的截面特性值与CUFSM软件计算值吻合良好,验证了等效计算公式的可靠性;采用ANSYS12.0软件建立了试验梁的有限元实体模型,并对ANSYS计算的有限元值、模型试验值及推导公式计算结果进行了对比分析。结果表明,Timoshenko梁理论计算的弯曲自由振动频率与实测值及有限元值吻合良好,扭转频率计算公式所得频率值与实测值吻合良好,所得结论可为GFRP-混凝土组合梁的动力特性计算提供参考。     

车身薄壁梁结构刚度特性的仿真研究

将车身薄壁梁截面参数对其弯曲刚度和扭转刚度的影响进行定量分析和性能优化意义重大.以车身薄壁梁的刚度质量系数SME作为评价指标,通过对典型闭口和开口截面梁的分析,得到了薄壁梁截面参数与SME的解析表达式.利用HyperMesh软件进行有限元仿真计算,对定量化表述的理论公式进行了验证,并提出基于刚度特性优化的薄壁梁截面设计...