基于ANSYS的钢筋混凝土构件裂缝宽度计算方法

以大型通用有限元计算软件ANSYS为平台,建立了荷载作用下钢筋混凝土构件裂缝宽度的一种计算方法。采用ANSYS中的Solid 65单元模拟混凝土,Link 8单元模拟钢筋,三维非线性弹簧单元Combine 39模拟钢筋-混凝土界面的粘结滑移关系,将Houde提出的钢筋-混凝土间的粘结滑移本构模型引入ANSYS中以确定Combine 39弹簧单元的荷载-位移关系式。此外,在现有混凝土裂缝宽度计算方法的基础上,推导出适用于有限元分析的裂缝宽度计算公式,并应用ANSYS软件提供的二次开发工具——参数化编程语言(APDL)编制程序,在ANSYS后处理中实现混凝土构件裂缝宽度的计算功能。算例分析表明,与现有方法相比,该方法能更准确地计算各级荷载作用下钢筋混凝土构件的裂缝宽度。     

曲钢管混凝土短柱构件抗压试验及承载力研究

考虑圆弧形钢管混凝土支架构件的实际工作性能,针时目前较为实用的基于统一理论提出的承载力计算方法进行分析,开展了一组包括空钢管、直钢管混凝土和曲钢管混凝土短柱的轴压和压弯试验,从荷载-变形全过程曲线分析曲钢管混凝土短柱构件与直钢管混凝土短柱构件的区别,并将试验结果与计算结果进行比较分析,得出了一些结论,可供圆弧形钢管混凝土结构设计计算提供参考.     

船舶撞击速度对海上风电站结构抗撞性能的影响

为了研究船舶与海上风电站发生碰撞时海上风电站的损伤特性及其抗撞性能,利用非线性有限元动态响应分析程序MSC.Dytran模拟了一艘5000t船舶以不同速度侧向撞击目标风电站的动态过程.在仿真计算中,将船体作为刚性材料处理,风电站作为弹塑性材料处理,周围的水对船体的作用采用附连水质量法处理.通过仿真计算,得到了风电站的结构损伤特性、碰撞力撞深曲线、能量转化曲线及其它相关数据.计算结果表明,风机的破坏主要表现为整体结构的屈曲和局部构件的断裂,撞击船初速度对风电结构的吸能撞深曲线影响不大,碰撞力撞深曲线呈现出强的非线性特征.     

接触面模型对防渗墙应力变形特性影响分析

结合土石坝填筑蓄水算例,讨论土石坝混凝土防渗墙与基岩、填料之间的相互作用问题.通过计算比较不设置接触面,设置Goodman无厚度接触面、薄层单元接触面、薄层单元接触面且考虑应力路径4种工况下混凝土防渗墙受力变形特性.研究结果表明:防渗墙两侧接触面单元的设置以及计算模型的选用对墙体的受力变形特性影响明显；设置薄层单元接触...     

考虑抗力时变特性的高桩码头结构全寿命可靠度分析

由于受海域自然环境、使用条件和内部材料等因素的影响,高桩码头构件易产生钢筋锈蚀、混凝土劣化、钢筋与混凝土间粘结力降低等现象,会使钢筋混凝土构件的抗力随时间不断降低,作用荷载随时间也不断发生变化.本研究将钢筋混凝土构件的抗力和作用荷载均视为随机过程,将其转化为设计使用期内年极值的随机变量,采用JC方法计算结构物的可靠度指...     

钢筋混凝土构件正截面腐蚀疲劳验算问题研究

本文概述了钢筋混凝土受弯构件腐蚀疲劳复杂的工作状态，分析了混凝土和钢筋材料的腐蚀疲劳破坏及其产生的原因，探讨了腐蚀疲劳钢筋混凝土受弯构件正截面验算方法的基本问题。针对破坏形态、极限状态、破坏准则等方面的问题提出了基本的观点，给出了确定的方法和原则。对腐蚀和疲劳共同作用造成的材料劣化，提出了量化的方法。修正了构件的几何参数，确定了混凝土边缘最大压应力和钢筋允许疲劳幅值的计算原则，给出了腐蚀疲劳的计算模式及其相关的参数计算方法。     

基于PCL语言的船体剖面特性计算

船体剖面的中和轴与惯性矩等剖面特性值是船舶结构有限元分析过程中的常用参数。目前,大部分计算剖面特性的软件需要单独建立剖面模型,而不能直接基于已有的有限元模型进行计算。本文推导了倾斜板和骨材剖面自身惯性矩计算公式,并基于PCL语言编写直接从Patran模型数据库读取几何信息,计算船体剖面面积、中和轴高度和惯性矩的程序。程序考虑梁单元的偏心,能够智能识别纵向构件,自动侦测并剔除横向构件,对剖面特性变化大的部位也能够精确地计算出剖面特性值。     

欧标任意形状钢筋混凝土断面的正截面极限承载能力计算

为了提高钢筋混凝土双向受弯构件配筋的精细化程度,基于欧洲混凝土标准的设计方法对任意形状钢筋混凝土断面正截面极限承载能力进行分析,针对钢筋混凝土材料应力-应变关系中的分段特性,采用高效的动态网格更新技术和高斯积分方法对钢筋混凝土构件正截面内力进行求解并编写相关程序,该程序能输出构件配筋正截面极限承载能力的三维包络面数据,可结合构件有限元全节点内力结果分析配筋的可行性。结果表明,该方法计算速度快、精度高,同时解决了设计时仅对单一节点、单一工况验算的便利性和完备性问题。     

符合欧洲标准的灌注桩承载力计算

菲律宾马尼拉八打雁港区某码头改造项目中,锚定梁的基础拟采用钻孔灌注桩。按照业主的要求,所有结构和构件的设计都要符合欧洲标准。而在欧洲标准EN1992混凝土结构设计规范中并没有对灌注桩这类的混凝土构件的计算做详细的规定。从灌注桩的受力特点来分析,用承受弯矩、压力(或拉力)的偏心受压构件可以进行模拟,绘制出灌注桩承受弯矩-轴力的能力曲线。本文将采用这种方法对灌注桩的配筋进行设计。     

碳纤维布加固钢筋混凝土梁的有限元分析方法

碳纤维布加固混凝土构件计算方法大多基于大量实验数据基础上的经验公式，结果较为粗糙。利用非线性有限元方法对其进行分析，不仅能够得出结构内力和变形发展全过程，而且能够描述裂缝的形成和发展。本文分析了碳纤维加固混凝土构件的材料，建立了利用碳纤维布加固钢筋混凝土梁的有限元分析方法。