自锚式悬索桥吊索与钢箱梁锚固区的局部应力分析

吊索锚固结构是自锚式悬索桥中的关键节点,锚固结构一般采用锚箱式、锚管式和销铰式等连接方式,受力状态复杂,局部应力集中现象突出,依靠平面杆件计算软件难以模拟实际复杂的应力状态,通常采用有限元建模分析的方法进行计算,本文以一座自锚式悬索桥吊索锚固结构为研究对象,利用空间有限元程序MIDAS/civil建立锚固结构的三维模型,通过三维空间模型对锚固结构进行细部分析。     

某斜拉式桁架桥节点局部应力仿真分析

通过建立某斜拉式桁架桥节点的ANSYS有限元模型,并根据结构的实际情况对边界以及荷载进行模拟,分别计算出节点在恒栽以及恒载加活载作用下的应力分布情况,这一分析方法和结果可为局部应力分析以及同类型桥梁的设计提供参考。     

某斜拉式桁架桥节点局部应力仿真分析

通过建立某斜拉式桁架桥节点的ANSYS有限元模型,并根据结构的实际情况对边界以及荷载进行模拟,分别计算出节点在恒栽以及恒栽加活载作用下的应力分布情况,这一分析方法和结果可为局部应力分析以及同类型桥梁的设计提供参考.     

基于实测结果与修正模型的输电塔架特性分析

针对目前输电塔架特性分析主要采用软件分析和结构有限元模型不能准确反映结构真实特性,导致分析结果不全面,存在偏差的问题,提出采用实际测量结果与模型优化后的软件分析结果相结合的方法对输电塔架进行特性分析.先设计了基于电阻应变片和RS485总线结构的输电塔架结构承载力检测系统,利用该系统对输电塔架进行不同工况作用下的应力应变检测;再提出了一种先采用待修正参数的最优值来表征模型偏差方法建立塔架初次优化模型,再利用ANSYS优化算法对初次优化模型进行二次优化的模型搭建方法,并利用有限元分析软件ANSYS对优化后的输电塔架结构进行不同风速和不同覆冰厚度下的结构特性分析,最后结合测量数据从动态特性、稳定性及局部杆件应力等方面对系统结构进行了安全评估.分析结果表明使用实际测量与软件分析相结合的方法能更准确的对塔架结构特性进行评估,经对比优化前后模型固有频率最大相对误差不超过0.27%,表明用待修正参数的最优值来表征模型偏差和ANSYS优化算法相结合的模型修正方法,可有效提高结构建模的可靠性,修正后的模型可更有效的表征真实结构实际特性.     

钢节点加腋前后的有限元分析

建立了钢框架加腋节点的三维有限元模型,对其进行了非线性分析。绘制了加腋节点中关键部位的应力分布图,对比地分析了加腋节点和普通节点中各种应力分布规律;并利用ANSYS立体切片显示功能,沿着定义的路径来分析应力分布,判断加腋后对节点应力的影响。     

基于区间摄动理论的隧道结构响应分析

基于区间摄动理论,针对隧道结构不确定量,结合基于单元的有限元方法,建立了隧道结构区间求解模型.该模型采用8节点等参元进行离散,同时考虑物理参数不确定性、材料非均质不确定性和荷载不确定性,利用区间有限元方法,对模型进行了不确定性分析,得到了隧道结构静力响应的区间范围,并将结果与ANSYS软件分析结果相对比.数值结果表明该模型在求解隧道结构不确定性问题是有效的、可行的.     

移动列车荷载作用下地铁换乘节点中板内力分析

设计地铁换乘站直接承受车辆荷载的楼板构件时,将地铁列车荷载按等效原则转化为静荷载作用在换乘节点上进行分析的方法已不能准确反映此种构件的受力情况．基于ANSYS子模型技术,采用双层数值分析模型,建立换乘车站结构梁一板一柱组合总体模型进行空间有限元分析,截取换乘节点中板局部区域,建立换乘节点中板一列车荷载子模型,采用ANSYS参数化设计语言APDI。完成移动列车荷载加载,获取移动列车过站过程中换乘节点中板的最不利荷载的位置及大小．结果表明,换乘节点范围接口位置的支座弯矩较大,柱位置有明显的应力集中现象;子模型获取的中板剪力和轴力极值均大于总体模型,设计时应综合考虑总体模型和子模型,确定中板内力的极值;子模型获取的中板内力极值发生位置及时刻各不相同．说明移动地铁列车荷载对中板内力的影响较明显．不应忽略．     

地震荷载下无碴轨道桩网路基的动力响应分析

利用有限元软件ANSYS建立桩网结构路基模型,同时结合郑西客运专线实际工况,加载1976年宁河天津地震波,对桩网结构路基的地震动力响应进行数值模拟,并对动力响应的结果进行分析.     

垫片对摩擦型高强螺栓抗滑移性能影响分析

利用有限元分析软件ANSYS 9.0建立高强螺栓连接的简化模型,对垫片尺寸不同的M20摩擦型高强螺栓的抗滑移性能进行了非线性分析,并对各种垫片尺寸下的ANSYS计算结果进行了对比研究。分析表明,不同尺寸的垫片对摩擦型高强螺栓的抗滑移性能有一定的影响,对实际工程有一定参考意义。     

基于ANSYS的预应力混凝土梁的非线性分析

利用大型有限元软件ANSYS对预应力混凝土梁做非线性分析,通过选取不同的材料模型,组合成6种分析方案,比较ANSYS分析结果和理论计算结果,探讨了预应力混凝土梁非线性数值分析的最佳方案。     

实用混凝土箱梁温度应力计算方法

骤然降温和日照温差在混凝土桥梁截面上产生非均匀的温度分布,从而产生温度应力,而各国规范给出的温度梯度模式又不能准确反应特定桥梁个体的实际情况。详细介绍了基于ANSYS的温度应力计算方法,可以考虑季节、桥梁地理位置、走向、材料特性、结构尺寸、翼缘板对腹板的遮阴作用等各种因素的影响,计算出一天任何时刻的温度分布,然后根据温度场计算结果用超级梁单元计算温度应力,不仅速度快而且对变截面梁、曲线梁等复杂情况均可取得满意结果。     

公路高切坡开挖过程数值模拟及稳定性评价——以两巫公路K95段为例

根据两巫公路K95段高切坡的实际情况,运用ANSYS软件对其开挖过程进行了模拟。得出了开挖前后岩体的应力、位移等值线,并对其进行了对比分析。根据塑性变形区节点坐标,利用最小二乘法原理得出了潜在滑动面方程,据此,对该高切坡进行了稳定性评价,并提出了有效的处置对策。     

基于PDS模块的抗侧滚扭杆可靠性分析

考虑扭杆半径、弹性模量、载荷和疲劳极限等变量的随机性,运用APDL语言建立抗侧滚扭杆的参数化模型.通过抗侧滚扭杆的疲劳极限和其最大节点等效应力建立极限状态函数,利用ANSYS的PDS模块选用蒙特卡洛法进行抗侧滚扭杆的可靠性分析,获得了该有限元分析模型的应力概率分布特征,得到了扭杆半径、弹性模量、载荷等设计参数对应力分布的灵敏度.研究结果对于改进抗侧滚扭杆结构设计具有指导作用.     

预应力混凝土箱梁桥精细化有限元模型

介绍了预应力箱梁桥的有限元分析方法,基于ANSYS二次开发了预应力箱梁桥有限元分析模块,能够计入材料与几何非线性影响,可用于预应力箱梁桥的受力特性分析及局部应力分析.利用开发的模块,采用Solid45单元模拟混凝土,Link8模拟预应力束,建立预应力混凝土箱梁桥的精细化有限元模型,对钱江通道南接线大宽跨比现浇箱梁进行分析,验证了此建模方法的实用性.     

先张法斜梁张拉阶段梁体应力试验研究

为得到力筋放张后斜梁的真实应力状态,进行了现场张拉应力测试。由于斜梁理论具有一定的局限性,故借助ANSYS软件对其进行建模得到应力精确值,并将三者的计算结果进行比较分析,借此对结构的安全性进行评价,以期为先张斜梁的张拉应力分析提供了有效的方法和途径。     

轨道结构强度有限元分析

应用有限元方法及ANSYS软件建立了有碴轨道结构有限元分析模型，计算了几种工况下轨道结构各部件的位移、应力等强度指标。结果表明模型计算位移值与试验实测值接近，强度指标计算值比传统方法计算值稍小，考虑到传统方法偏于保守，说明模型是合理、可靠的。     

哈大高速铁路钢箱叠合拱桥拱脚局部应力分析

对我国高速铁路上的第一座大跨钢箱叠合拱桥哈大高速铁路138 m新开河桥进行了拱脚结构局部应力分析.根据圣维南原理,运用ANSYS有限元计算软件,利用壳单元和梁单元建立了精细的系梁-拱肋-吊杆-横梁的空间计算模型,根据结构的实际情况模拟边界及荷载,对桥梁结构在恒载及客运专线活载作用下拱脚位置的应力分布情况进行了分析.计算结果表明：新开河桥拱脚的支座顶板部位和钢箱系梁变截面位置的应力较大,虽然未出现超过材料屈服应力的现象,但是为了保证桥梁使用的安全,在设计和施工中应加以重视.     

正交异性钢桥面板横隔板弧形切口疲劳性能

为了揭示正交异性钢桥面板弧形切口母材的开裂机理, 采用有限元程序ANSYS建立钢箱梁节段模型与钢桥面板单元子模型, 为确保计算的精确性, 进行了网格无关性检查, 分析了弧形切口疲劳细节在移动轮载作用下的应力响应特征, 分别采用热点应力法与名义应力法评估了弧形切口细节的疲劳性能, 并研究了横隔板厚度与切口形状对构造细节应力的影响。研究结果表明: 弧形切口细节应力影响线长度在纵桥向为横隔板间距的2倍, 因而可用疲劳车的中轴组单独加载, 根据AASHTO LRFD, 1辆5轴疲劳车会在该构造细节上产生2或3个应力循环; 弧形切口在纵、横桥向的最不利荷载位置分别为轮载中心作用于纵肋腹板与面板交界处和中轴前轮作用于距横隔板0.3m处; 弧形切口边缘应力集中点的应力方向与水平面的倾角为67.2°; 疲劳评估结果与名义应力提取位置密切相关, 可采用热点应力法并基于FAT125的疲劳寿命曲线进行弧形切口的疲劳评价, 也可根据疲劳等效原则提取距切口边缘5mm处的应力, 并基于名义应力法开展疲劳评价; 建议采用Eurocode 3中圆弧半径较大的公路桥梁切口形状, 其热点应力与研究的切口形状相比降低了12.4%, 且当横隔板厚度不小于12mm时, 弧形切口细节的应力幅小于截止应力幅, 为无限疲劳寿命; 横隔板弧形切口的开裂与切口形状不佳、横隔板厚度偏小、制造工艺不完善以及货车通行量大等因素密切相关。      

等参单元在货车转向架强度计算中的应用

推导了八节点六面体等参单元的应变矩阵、刚度矩阵,对该单元的位移解收敛性和畸变敏感性进行了分析。针对转向架强度分析的特点,在MATLAB平台上开发了一套求解位移的有限元程序。该程序通过读取ANSYS软件输出的数据文件中的模型信息,采用八节点六面体等参单元,求出单元刚度矩阵及单元体积力矩阵,组集单元,引入位移边界条件,得到一组以节点位移为未知量的多元线性方程组,求解得到单元节点位移。最后对160 km/h货车转向架侧架的主要载荷进行了位移计算,结果与ANSYS软件计算结果基本吻合。