斜拉桥桥塔有限元分析

分别采用梁单元和实体单元建立了某斜拉桥主桥塔的ANSYS有限元模型,通过模态分析及时程分析,对比了两种不同模型的计算结果。通过分析,可以为有限元模型中单元的选取提供可靠依据。     

空间大挠度Timoshenko梁的有限元计算方法

解析了几何非线性的大挠度Timoshenko梁的变分原理,建立了考虑横向剪切应变的大挠度梁的空间单元刚度矩阵;采用基于梁截面弯矩-曲率关系的宏观有限元方法,直接通过节点坐标系计算内部节点力,提高了大位移、大转动梁的计算精度及效率;编制了考虑单元大转角、大位移和剪切变形影响的非线性有限元程序;通过数值算例验证了该程序的可行性和有效性。     

空间大挠度Timoshenko梁的有限元计算方法

解析了几何非线性的大挠度Timoshenko梁的变分原理,建立了考虑横向剪切应变的大挠度梁的空间单元刚度矩阵;采用基于梁截面弯矩-曲率关系的宏观有限元方法,直接通过节点坐标系计算内部节点力,提高了大位移、大转动梁的计算精度及效率;编制了考虑单元大转角、大位移和剪切变形影响的非线性有限元程序;通过数值算例验证了该程序的可行性和有效性.     

大跨度叠合梁斜拉桥动力特性分析

基于国内在建的大跨度叠合梁斜拉桥,采用ANSYS软件分别建立了全桥结构的梁-壳单元三维有限元模型与单主梁三维分析模型,对该叠合梁斜拉桥的动力特性进行了分析,并通过比较考察了不同计算模型之间的偏差。     

板梁偏心连接结构有限元分析

为了合理处理列车车体结构分析中典型的板梁偏心连接问题,分别基于罚单元法和La-grange乘子法构造了板梁组合结构模型,将组合结构中相关节点对之间通过偏心关系建立的约束方程引入到平衡方程中,解决了梁单元因偏心连接而对组合结构总体刚度矩阵的贡献问题,并编制了求解板梁组合结构静强度计算问题的有限元程序。实例计算表明不但两种计算方法的计算结果吻合,而且其计算结果均与有限元分析软件ANSYS 9.0计算结果接近,位移误差在1%以内,应力误差在2%以内,分析表明二者均是处理板梁偏心连接组合结构的有效方法。     

钢筋混凝土梁破坏的数值模拟

针对钢筋混凝土梁破坏的问题,本文采用大型有限元软件ANSYS建立了4组分离式非线性有限元模型,通过数值模拟结果与理论计算结果对比发现,采用位移加载方式和不考虑压碎的SOLID65单元可以准确计算钢筋凝土简支梁的极限荷载,并且考虑SOLID65单元形函数的附加项时,可以准确模拟钢筋混凝土简支梁的破坏过程。     

铁路钢管混凝土系杆拱桥动力特性及地震响应分析

以某铁路钢管混凝土系杆拱桥为研究对象,运用有限元分析软件ANSYS建立了其空间杆系有限元 模型,其中拱肋与系梁采用空间梁单元模拟,吊杆采用空间杆单元模拟,对其动力特性进行了分析;在此基础上运用时程分析方法分别计算了该桥在竖向和纵向地震力组合以及竖向和横向地震力组合两种工况下的地震响应,得到了主拱控制截面在两种荷载工况下的最大内力和最大位移响应,对其抗震性能进行了分析评价.结果表明：该铁路系杆拱桥动力特性总体体现为刚性拱桥的动力特征,横桥向刚度相对较弱,竖向地震力作用下的响应较大,应引起设计注意.研究可为同类型的铁路刚性拱桥抗震设计提供理论依据.     

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。     

混合梁斜拉桥钢-混结合段受力行为仿真分析

为探讨混合梁斜拉桥钢-混结合段的受力行为,以黑瞎子岛乌苏大桥为研究对象,采用通用有限元程序ANSYS,对其钢-混结合段的受力行为进行了非线性数值仿真分析.分析中考虑了结构和材料的非线性特性,采用非线性弹簧模拟栓钉的粘结-滑移行为,并与采用线性弹簧模型的分析结果进行了比较.计算结果表明:采用非线性弹簧单元模拟栓钉时,数值分析结果与试验结果吻合较好;在设计荷载作用下,采用线性栓钉模型和非线性栓钉模型的计算结果差别不大;采用不同的栓钉力学模型时,对结合段混凝土的初始裂纹扩展模式有较大影响,而混凝土大部分开裂后裂缝分布的差异不大.      

预应力纤维布加固钢筋混凝土梁的非线性有限元分析

运用ANSYS有限元软件，建立三种结构模型，将一般纤维布加固梁和预应力纤维布加固梁与未粘贴的普通混凝土梁进行了非线性有限元对比分析，用有限元计算结果讨论了纤维布及预应力纤维布对钢筋混凝土梁受力性能的作用。     

高墩部分斜拉桥非线性稳定分析

论述了高墩结构的两类稳定问题,在考虑了几何非线性和材料非线性的基础上,结合仙神河斜拉桥的工程实例,利用大型通用有限元程序ANSYS,选取各种单元建立有限元模型,对比分析了该部分斜拉桥在最高裸墩状态和最大悬臂状态下的稳定性。通过计算分析可知,高墩结构的非线性影响很大,考虑非线性影响的稳定分析对于指导工程实践具有更好的实际意义。     

钢管混凝土拱桥非线性地震响应分析

以某中承式钢管混凝土系杆拱桥为研究对象,采用双单元法建立的空间结构有限元分析模型,可用于计算和分析该桥的动力特性,同时可运用时程分析法计算出钢管混凝土拱桥的非线性地震响应,从而有助于分析研究其几何非线性、材料非线性及几何材料非线性对结构地震响应的影响。     

分离式基础柔性防撞装置结构分析方法比选

采用杆系单元、实体单元对宜昌夷陵长江大桥防撞装置结构进行有限元分析,并与m法计算的水平位移及作用效应进行对比。结果表明,杆系单元的计算结果与实体单元的计算结果相差很小,并且建模过程简单快捷;m法的计算结果与有限元的相差较大,且计算过程繁琐;研究结果可为类似柔性防撞结构分析以及设计提供参考。     

软弱夹层对土-结构动力相互作用的影响分析

针对某一桥墩与地基土层相互作用,采用通用有限元程序ANSYS,进行了二维动力有限元数值模拟计算,计算中均匀地基土体的本构模型采用ANSYS程序里的Drucker-Prager模型,通过EICentro地震波输入,对比分析了考虑软弱夹层对土—结构动力相互作用特性的影响。     

平面桁架的几何非线性有限元分析

平面杆系结构的几何非线性分析方法有多种.以平面桁架为例,从杆的平衡方程出发,直接利用变分方法导出杆单元在大转动、小应变条件下的考虑几何非线性的单元切线刚度矩阵,依照此原理编制了相应的有限元程序.算例表明,推导结果是正确的,该程序可用于平面桁架的几何非线性分析.     

大跨度高墩连续刚构桥抗震设计研究

以主跨168m的连续刚构桥为例,利用Midas/civil桥梁专用软件建立有限元模型,对其动力特性及罕遇地震下的非线性时程进行分析,进而研究在罕遇地震下结构是否满足规范要求及相应的延性设计。计算表明:该桥振型主要以墩梁的横向振动为主,第一阶纵漂的周期为1.954s,全桥最大振幅出现在墩顶位置。通过非线性时程分析,得到桥墩内力、位移等结果,进而判断是否有足够的延性抗震能力或进行优化设计。     

晋蒙黄河大桥地震动力响应分析

采用三维有限元程序对晋蒙黄河大桥第一联主桥建立动力有限元模型,通过模拟实际的结构形式、场地条件及边界条件,对该联主桥进行自振特性分析,并采用反应谱法和动力时程法进行地震响应计算分析,计算结果及相关结论对相类似的桥梁结构设计具有一定的参考价值。     

大跨度斜拉桥梁塔几何非线性耦合分析

讨论了大跨度斜拉桥的几何非线性行为的处理方法,针对梁-柱非线性大位移问题考虑梁-柱之间的相互作用,推导了梁单元有限位移描述的有限元格式,建立了以修正拉格朗日法为基础的非线性有限元方程,并通过算例验证了该方法和程序的正确性和有效性。     

CFRP加固钢筋混凝土梁的非线性有限元分析

对四根碳纤维布加固钢筋混凝土梁的受弯试验,应用ANSYS进行了非线性分析.考虑混凝土的材料非线性行为,详细地探讨了混凝土、钢筋和纤维布的本构关系、单元特性以及有限元模型的建立.将ANSYS计算值与试验值进行比较,分析结果表明, 在构件的其他加固条件相同时,随着贴布层数的增加,加固构件承载力明显增加,但并不成线性关系;经碳纤维布加固的梁,粘贴在试件底部的碳纤维布限制了受拉区裂缝的向上扩展,裂缝数量多于未加固前,且间距小于未加固的梁;纤维布应变分布规律是从端部到加载点区域,应变一直比较平滑的上升,至加载点位置后,上升速度开始加快,跨中纤维布应变达到最大值.文章最后给出了应用ANSYS进行钢筋混凝土结构非线性分析的一些结论和建议.     

大跨度悬索桥的固有振动分析

介绍了《公路桥梁抗风设计规范》上给出的悬索桥竖向和扭转基频的估算公式。采用大型有限元软件ANSYS建立虎门悬索桥的有限元模型,通过模态分析得到结构的各阶振型和频率,为进一步进行颤振分析和谱分析奠定基础。通过规范计算结果与有限元模型计算结果的对比表明,两者吻合良好,说明规范估算公式也能较为准确地反映结构的动力特性,在设计初期可以用规范公式估算悬索桥的基频。