基于ANSYS的高桩码头轨道梁内力分析

采用ANSYS软件对移动机械荷载作用下轨道梁的刚性支承和弹性支承进行有限元模拟,得到不同模型下的结构内力以及支座反力。对计算模型的结果进行对比分析,并探讨支座刚性系数变化对弹性支承轨道梁结构内力的影响。计算结果表明:分布弹性支承对支座处弯矩有较好的削峰效果,也能起到减小跨中弯矩的作用,轨道梁结构内力宜采用分布弹性支承连续梁模型计算;采用不同桩基时支座刚性系数的变化对结构内力影响较小,适当增大支座刚性系数对结构安全有利。     

宽支座连续梁弯矩简化计算方法研究

高桩码头纵横梁正负弯矩的最大值是工程设计中的控制因素,文章在分布弹性支承连续梁模型的基础上,提出宽支座连续梁跨中和支座的正负弯矩最大值的简化计算公式。对于不同悬跨比的连续梁,通过ANSYS对不同的支座相对宽度和相对刚性系数进行有限元模拟,根据数值分析结果确定公式中的系数。对某一高桩码头工程纵梁,将简化公式和有限元的计算结果进行对比,两者误差小于5%,说明简化公式具有一定参考意义。     

考虑转动约束的宽支座连续梁计算方法

针对现有JTS 167-1—2018《码头结构设计规范》大桩帽轨道梁宽支座计算方法的不足，提出带转动约束的宽支座连续梁计算模型，推导了宽支座转动刚性系数计算公式；运用Fortran语言对带转动约束的宽支座连续梁模型编写有限元程序，并通过ANSYS软件建立纵向排架的空间有限元模型作为对比分析，得出不同计算模型下的连续梁内力。计算结果表明，在均布荷载情况下，忽略支座转动约束会对计算宽支座连续梁最大正弯矩带来较大的误差，考虑转动约束的宽支座连续梁模型计算所得最大正弯矩与空间模型比较接近；而规范方法与本文提出的计算模型所得梁最大负弯矩与空间模型差别均较大，对其原因进行分析并提出改进建议，以供类似码头结构设计参考。     

基于不同支承模型的连续梁内力分析

高桩码头结构纵梁的计算是很重要的一项内容,纵梁一般为连续梁结构,连续梁的支承方式可以假定为不同的计算模型。本文分别按刚性支承、弹性点支承、考虑支座宽度的弹性支承对连续梁内力进行计算,并对计算结果做了比较分析。     

弹性支承连续梁结构设计方法的探讨

在港口码头设施中,轨道式起重机是最常用的装卸设备.这些在轨道上运动的机械设备荷载(轮压)非常大.如果轨道梁采用桩基支承,其结构应按弹性支承连续梁的力学模型进行结构计算,那么在桩基的轴向刚度系数(弹性支座的刚度)的取值、桩距的确定、梁截面的选择等弹性支承连续梁设计参数中弹性支座的刚度系数取值是关键所在.     

横向整体式斜船架下水轮压校核

横向整体式斜船架局部长度上承受的下水载荷较大时,可通过结构受力分析计算,校核走轮的轮压,确定其结构是否安全。计算中将斜船架托架视为刚性梁,纵梁及支承纵梁的斜横梁立柱视为托架刚性梁的弹性支座。先求出弹性支座的反力,再求得走轮轮压值。     

大型船舶推进轴系校中多点非线性弹性支承模型研究

文章研究了大型船舶推进轴系校中多点非线性弹性支承计算模型的建立方法.通过采用Timoshenko梁单元对船舶推进轴系进行有限元法建模,研究了轴系校中过程中水润滑轴承多点弹性支承、轴承变位和非线性支承刚度的处理方法.最后,分别采用多点非线性弹性支承模型、多点刚性支承模型和单点非线性弹性支承模型对某大型船舶轴系进行校中计算.研究发现,多点非线性弹性支承模型优于另外两种模型,可以较好地描述艉部水润滑轴承处负荷的实际分布情况.     

简支转连续梁桥双支座对梁受力影响分析

分析了简支梁、连续梁及简支转连续梁桥受力特点和单支座、弹性双支座及刚性双支座简支转连续梁的静力学和动力学特点。利用弹簧单元来模拟双支座简支转连续梁桥的计算,并通过工程实例实测数据与计算结果对比分析,证明弹性双支座模型的可行性。     

预应力混凝土曲线梁桥几个问题研究

曲线梁桥是弯扭耦合作用下的空间受力结构,现行桥梁规范所包括的内容滞后于桥梁的发展,平面分析的方法已不适用。文中对曲线梁桥的弯扭耦合效应、内外梁体受力不均以及恒载作用下结构产生较大的转矩等受力特点进行了分析。分析结果表明：曲线梁桥中间支承方式的设定不能改变支座的反力,外侧腹板弯矩内力均大于内侧腹板的弯矩内力,曲线半径越小,变化幅度越大。     

高桩码头排架计算模型简化条件对横梁弯矩的影响

通过理论分析和数值计算发现在影响横梁弯矩的主要简化条件中,剪切变形的影响很小,刚性域的影响较大,而支承宽度的影响最为显著,其主要原因在于桩帽边缘处的反力对处于桩帽中心位置的横梁截面所产生的正弯矩,削减了部分负弯矩的作用。考虑节点刚性域和支承宽度的共同影响,可使横梁设计计算结果更精确。     

砂性地基自动化集装箱堆场ARMG基础分段长度

弹性地基梁具有施工速度快、经济效益高、结构刚度大等优点,是目前自动化集装箱堆场ARMG基础的优选方案。依托某境外砂性地基上的自动化集装箱堆场工程,利用有限元软件建立不同分段长度的ARMG基础模型,分析了弹性地基梁对分段长度、地基不均匀沉降和温度的敏感性。结果表明,在ARMG轮压作用下,弹性地基梁的弯矩和接缝剪力随梁长增大而增大,梁长超过10 m后,梁内弯矩和接缝剪力趋于稳定;当地基发生不均匀沉降时,梁长越大ARMG基础对不均匀沉降的适应性越强,梁长超过10 m后,梁内弯矩和接缝剪力趋于稳定;温度对梁内力影响较小,温度引起的弯矩随梁长增大而增大,当梁长大于25 m,温度引起的弯矩趋于稳定。     

弹性地基梁弯矩系数的影响因素

针对文克尔地基上的两种不同断面(矩形和倒梯形)的弹性地基梁,分析了地基反力系数、外加荷载、混凝土强度等级以及梁的长高比、宽高比等因素对弯矩系数的影响规律。结果表明:弯矩系数随着地基反力系数的增加而减小,随着混凝土强度等级的增加而增加,随着梁长高比的增加而减小,随着外加荷载和梁的宽高比的增加不变;同等条件下,倒梯形断面形式的地基梁在受力方面优于矩形断面形式梁。     

桩基重力式支护结构的不同计算模型

桩基重力式支护结构由重力式胸墙和双排桩组成,是一种半刚性半柔性支护结构。对该结构的设计,相关单位根据规范采用平面钢架弹性支点法计算下部双排桩,同时将上部胸墙简化为悬臂梁进行计算,但由于胸墙为刚性体,受力特征及对双排桩的约束与悬臂梁不同。为了系统研究该结构在不同计算模型中的变形及内力分布特征,对比规范设计和实体模型的计算结果。结果表明:参照相关规范设计时,上部胸墙产生线性位移,后排桩的弯矩及剪力都大于前排桩;而在实体计算模型中,上部胸墙发生平动位移模式,由于基坑开挖受到主要的土压力差作用,前排桩产生的弯矩和剪力都大于后排桩。     

船体梁扭转极限承载能力的有限元分析

在船体梁扭转极限承载能力的有限元计算中,对于比较大而且形状复杂的结构,需要采用足够多的单元数来模拟其真实的破坏模态,因而会耗费大量的CPU计算时间和硬盘空间,并且往往因为单元数太多而使数值计算变得不现实.本文采用弹塑性有限元对箱形薄壁梁进行了一系列扭转屈曲数值计算,分析了不同参数对箱形薄壁梁极限扭矩的影响,根据计算结果提出了一个修正粗糙网格有限元计算结果的修正系数,采用此修正系数可以在数值计算中节省大量的CPU计算时间和硬盘空间.     

采用薄壁梁模型的高速船板条梁弹性碰撞过程分析

从理论的角度以高速船的弹性碰撞问题为对象,将船体板架简化为板条梁结构,建立了薄壁梁-刚性墙碰撞模型,分析了其初始条件及边界条件,并对控制方程进行了数值求解.对给定算例进行了计算和结果分析,考虑并讨论了不同初始速度及初始缺陷对碰撞过程的影响.     

桩顶有无连梁的双排抗滑桩数值模拟*

为明确双排抗滑桩的受力性状,用ABAQUS有限元软件建立有、无桩顶连梁2个模型,比较二者在相同滑坡条件下的受力及变形情况,探讨双排抗滑桩与桩顶连梁组成的空间结构的受力机理,并从结构力学角度进行验证.研究表明:桩身最大剪力与弯矩均出现在滑面处.有桩顶连梁时剪力与弯矩最大值比无连梁时要小,前后排桩桩顶反弯矩相等.桩顶刚接连梁通过提供反弯矩减小了桩顶位移与桩身所承担的剪力及弯矩,增大了抗滑结构转动惯量,提高了抗滑力.     

设置基坑支护结构的船闸坞式闸室底板有限元分析

闸室外部因没有足够的放坡空间,需设置支护减小开挖。目前国内外关于设有支护的复杂闸室结构计算甚少。因此,基于实际工程,分别使用弹性地基梁法和有限元法对2种闸室结构进行计算分析,研究支护对闸室底板内力的影响。计算结果表明:船闸闸室底板最大正、负弯矩分别发生在高水位期和检修期,支护的设置可减小闸室底板受力,提高结构安全性,达到优化大体积混凝土底板施工方法;不同材料的支护对闸室底板内力影响效果不同,地连墙支护对闸室底板内力影响效果高于钢板桩支护。     

梁结构耦合点的振动功率传播

本文详细讨论了多根梁耦合点的振动功率传播特性.耦合点采用刚体质量来模拟.采用波动分析法研究纵向波或弯曲波入射半无限梁结构耦合点的传播.首先根据耦合点的平衡条件和连续条件,得到了波动方程中的幅值.然后建立了波动幅值和振动功率之间的关系,并得到振动功率反射和传播系数.反射和传播系数确定为振动频率和耦台角度的函数.算例计算了二叉梁的反射系数和传播系数,分析了耦合角度和振动频率以及是否计及耦合点质量对反射系数和传播系数的影响,得到了一些有价值的结论,对于振动控制和结构优化设计具有重要的意义.     

双层土水平受荷超长桩承载性状数值模拟

利用有限元软件ANSYS对双层土中超长桩水平承载性能进行模拟,得到桩土相互作用下土抗力及超长桩桩身弯矩及侧移。分析桩侧竖向摩阻力、环向摩阻力和法向土抗力沿桩身的分布和对承载力的贡献以及超长桩水平承载性状随荷载、土层相对模量比、桩长径比的变化规律。结果表明:桩侧竖向摩阻力、环向摩阻力、法向土反力沿桩环向呈不同的曲线分布规律,沿深度呈递减趋势,桩顶最大;在不同分层情况下桩身弯矩和侧移量随着土层弹性模量比的增大而减小;水平受荷超长桩存在有效长度和最优长径比;沿桩身存在反弯点和位移零点。