三点弯曲梁裂缝应力强度因子有限元分析

利用有限元数值模拟方法对一定尺寸的砼三点弯曲梁三维裂缝进行分析,得出应力强度因子KI随裂缝长度和荷载水平变化时的变化规律,并通过与已有经验公式的比较,验证有限元裂缝分析方法的正确性.并归纳出KI简化计算公式.     

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基于半刚性基层沥青路面反射裂缝严重性,应用断裂力学理论及有限元软件ABAQUS,建立20结点等参有限元模型,数值模拟沥青路面反射裂缝的扩展,并应用Paris公式预估其疲劳扩展寿命,分析探讨反射裂缝扩展过程中应力强度因子K2 的变化规律及路面结构参数对其扩展寿命的影响.计算表明：(1)沥青面层反射裂缝的扩展只考虑偏荷载作用,K2 随着裂缝的扩展不断增大,初期扩展速度较慢,后期扩展速度急剧增加,直至破坏.(2)路面结构参数中,面层厚度、基层模量、底基层厚度、底基层模量和土基模量的增加对面层反射裂缝疲劳扩展寿命有利,而面层模量和基层厚度的增加则不利于面层反射裂缝的疲劳扩展.     

沟埋式砼箱涵裂缝成因研究

通过对重庆沙滨路砼箱涵试验段工程地质环境、裂缝分布及发展情况的分析 ,基于现场连续监测、结构计算及有限元数值计算 ,对砼箱涵内部出现的横向裂缝和纵向裂缝进行机理分析 .研究认为 ,箱涵顶部填土荷载、地基纵向及横向不均匀沉降以及箱涵两侧回填土压实度不足是形成裂缝的主要动力原因 .     

用矩阵权函数分析基层底部混合型裂缝的应力强度因子

由于基层材料的变异性、基层干缩 (尤其是水泥基基层 )、温度应力、土基压实不够、施工和养护不当 ,以及混合型荷载等都会在基层形成混合型裂缝 ,这些裂缝很容易形成反射裂缝 ,因而分析基层混合型裂缝应力强度因子就非常有必要。根据能量准则、叠加原理、贝蒂互换定理等推导出用矩阵权函数计算混合型应力强度因子的方法。并分析了待定权函数系数的求法 ,即结合有限元计算混合型裂缝应力强度因子方法求出待定的权函数系数 ,继而得到了矩阵型权函数。并利用有限元检验得到的权函数 ,两种不同方法在不同荷载作用下的计算结果吻合得很好 ,表明该方法可行。并编制了相应的程序来实现上述理论 ,对研究反射裂缝扩展和工程应用非常有益     

预应力混凝土箱梁桥锚固区裂缝分析

预应力混凝土连续梁桥是一种被广泛使用的桥型,但近些年在一些跨径较大的已建桥梁中也出现了较多的病害。预应力混凝土箱梁桥锚固区裂缝是预应力混凝土箱梁桥的常见病害,严重的甚至威胁到桥梁整体的使用性能。本文通过受力分析及有限元计算对箱梁桥锚固区的常见裂缝进行研究,分别对锚固齿板的不同位置进行有限元分析。并根据有限元分析结果提出了锚固区的简化计算方法及构造配筋方式,最后得出针对这些裂缝现象的可行的控制方法。     

在役空心板边梁开裂机理研究

基于某高速公路高架桥空心板边梁大规模出现结构性裂缝,总结了空心板常见的裂缝类型,并通过建立有限元弹性模型,分析并论证了:不恰当的跨中混凝土防撞护栏分缝导致的跨中混凝土应力集中,是引起边梁跨中出现结构性裂缝的主要原因。     

桥梁结构中大体积混凝土的水化热分析研究

温度应力的分析和控制是防止裂缝的主要措施,是大体积混凝土设计和施工的前提.结合实例,利用大型结构计算有限元程序MIDAS/Civil对水化热分析的原理和方法进行了说明,并得出了一些结论.     

半刚性基层沥青路面反射裂缝机理分析

在分析半刚性基层沥青路面反射裂缝成因的基础上,应用有限元方法计算了竖直荷载、水平荷载、层间粘结程度、面层模量以及基层模量等参数对裂缝尖端应力的影响,并讨论了土工格栅材料防治反射裂缝的效果,对沥青路面寿命评估以及反射裂缝的防治具有一定的借鉴意义。     

基于应变模态的桥梁损伤识别模拟分析

着重研究基于应变模态的损伤识别法,分析了简支梁损伤特征,并针对一般损伤研究常以简单模型为对象的情况,将研究对象实际化,以实桥为基础建立有限元模型,取代以往研究中使用的等直梁,并用裂缝模型取代刚度下降模型以模拟实际裂缝,其计算结果可为实桥模态测量和分析提供参考.     

水泥路面加铺层反射裂缝防治措施研究

反射裂缝是白加黑工程最主要的质量问题之一,首先分析反射裂缝产生和发展机理,其次建立有限元计算模型,计算不同加铺层厚度、不同沥青变形模量条件下,裂缝的发展变化,分析影响因素、研究反射裂缝的防治措施,并对各类防治措施的局限性进行讨论,研究结果可为解决这一工程难题提供参考。     

旧水泥路面沥青加铺层反射裂缝应力分析

通过建立旧水泥混凝土路面沥青加铺层有限元模型,应用ANSYS软件计算分析了车轮荷载位于最不利位置时反射裂缝的受力特性,并根据断裂力学理论研究了在不同影响因素下应力强度因子K的变化。计算结果表明:在荷载和温度作用下,控制着路面裂缝扩展的应力强度因子KⅠ和KⅡ随着沥青加铺层厚度的增加呈减小趋势;同时,裂缝尖端的应力强度因子将随着沥青加铺层模量的增加而增大;此外,降温幅度和轴载的变化对加铺层抗裂性能也有较大影响。     

沥青层底裂缝几何函数和权函数分析

为了更好分析沥青路面的裂缝开裂问题，以裂缝面受均匀拉应力为参考荷载，利用有限元方法计算出不同沥青层底裂缝长度的应力强度因子，从而得到不同裂缝长度的离散几何函数值，再根据这些离散几何函数值，为沥青层底裂缝拟合出了3个几何函数F(a/b）。并利用另外两种荷载对这3个几何函分别进行了检验，用3个数根据汉函数理论计算出的应力强度因子和有限元计算出的应力强度因子在所有计算范围内都吻合得很好。利用这几何函数得到了裂缝所有计算范围的权函数，并绘图进行了对比分析。     

加筋混凝土构件裂缝宽度计算公式的改进建议

本文从加筋混凝土构件弯矩最大的附近截取裂缝间距长度的一段构件，分析该段构件的挠度与裂缝宽度之间的关系，从而建立裂缝宽度的理论计算公式，然后对理论计算公式进行简化，得到要应的实用计算公式。此法推理简单，计算方便且计算结果较好。     

沥青路面表面裂纹扩展模拟及影响因素分析

用基于线弹性断裂力学的有限元法，计算了3种深度路面表面裂纹分别在5种载荷(工况)作用下的应力强度因子及裂纹起裂角，模拟了表面裂纹向下扩展的路径，并分析了路面结构层组合和温度对沥青路面表面裂纹扩展的影响．结果表明，温度、结构层厚度和面层弹性模量对裂纹扩展有明显的影响，且表面裂纹深度越大，影响越显著．     

部分预应力混凝土连续梁裂缝行为的试验研究

介绍了通过模型试验研究大跨径桥梁部分预应力砼连续梁的裂缝行为的方法。对模型试验的工作过程进行了详细说明,并对试验结果进行了分析。通过试验数据与理论计算值的对比,总结了理论公式的适应范围。     

半刚性基层表面裂缝影响因素

为了减缓半刚性基层表面收缩裂缝,应用有限元软件ABAQUS,通过建立8结点等参单元有限元模型,对影响半刚性基层表面裂缝产生的各因素进行了力学分析。计算结果表明：材料的温缩系数越大,对降温的敏感性就越强;材料的干缩系数越大,对失水率的敏感性就越强;基层表面裂缝尖端的应力强度因子与基层温缩系数、干缩系数和基层弹性模量呈线性增长关系。故在基层的设计和施工中,应减小混合料的温缩系数及干缩系数;在强度达到要求的情况下,结合料含量取低限;基层铺筑7d内应避免重车碾压,需加强洒水养生和保温、保湿等措施。     

沥青路面裂纹扩展数值模拟及影响因素分析

应用线弹性断裂力学理论结合同时考虑交通与温度载荷的有限元方法来研究沥青路面裂纹扩展路径.采用1/4等参奇异性单元模拟裂纹尖端的应力奇异性,运用窗口移动技术模拟裂纹扩展路径,并发展了沥青路面裂纹扩展模拟程序.应用该程序模拟了不同荷载作用位置下路面结构中表面和基层底面裂纹的扩展情况,同时研究了路面结构层模量组合对沥青路面裂纹扩展的影响.模拟表明,该方法能较好地模拟裂纹扩展行为,有助于更好地了解沥青路面的开裂行为.     

水工薄壁混凝土结构温控参数的敏感性分析

针对薄壁混凝土结构特点以及施工期易产生裂缝问题,阐述了温度应力是产生这类裂缝的主要原因,认为表面保温厚度、内部水管水温和浇筑温度是影响结构温度场应力场的主要因素.以实际工程为依托,结合混凝土温度场应力场的基本原理和水管冷却的精确算法,运用三维有限单元法对温控参数保温板厚度、水管水温和浇筑温度进行了敏感性分析,得出了不同温控参数的影响程度和特性.