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。     

基于自互功率谱法的高桩码头物理模型模态参数识别研究

阐述了自互功率谱法识别结构模态参数的理论依据,以某港高桩码头为原型,有机玻璃为原材料建立物理模型进行模态试验.介绍了高桩码头物理模型模态试验方法.采用自功率谱、互功率谱和相干函数分析,识别了高桩码头物理模型前4阶同有频率和阻尼比.同时运用有限元软件ANSYS分析得到相应的固有频率,试验数据与ANSYS分析结果的对比表明...     

钢管混凝土支架构件受力性能的有限元模拟分析

为能更全面评价钢管混凝土支架构件的受力性能,在模型试验的基础上,采用ANSYS有限元软件对其受力性能进行模拟分析。讨论了构件的承载力、变形和轴向应力分布,并与试验结果进行了对比分析,得出了构件处于大偏心受力的危险截面及其内力分布情况。其结果可以为设计计算提供参考。     

船舶撞击力在高桩码头排架中的分配研究

研究船舶撞击力在码头排架中的分配情况,确定叉桩破损原因,对结构检测评估和维修设计十分重要。影响高桩码头排架间水平力分配的因素比较复杂,文章采用物理模型和基于ANSYS有限元软件建立的数学模型对码头排架中水平力的分配进行了仿真模拟,结果表明物理模型和ANSYS有限元模型试验结果吻合较好。文章采用该有限元模型研究了原体码头的受力情况。     

钢筋混凝土简支梁的非线性分析

采用一种有限元分析程序(如Ansys,Abaqus,ADINA,MSC.MARC等),模拟钢筋混凝土简支梁受力过程(构件尺寸/材料/支座/加载等信息自定,或引用文献),计算得到其力-位移关系曲线.着重讨论了ANSYS在混凝土构件全过程分析中混凝土材料的单元选择,材料特性,破坏准则等方面.说明只要合理选择单元类型,划分网格等,就能够得出比较准确的非线性特性曲线,从而达到以计算分析代替部分试验目的.     

基于ANSYS的预应力混凝土桁架桥设计

结合某预应力混凝土桁架桥的概念设计,基于单元刚度矩阵集成和ANSYS有限元数值模型为计算方法,分析研究该桥在静力荷载作用下的响应。通过分析腹杆及弦杆的挠度和应力分布,研究该桥的受力特点,并提出桁架桥的优化设计建议。     

碳纤维布在高桩码头加固中的应用

早期建设的高桩码头结构由于腐蚀、老化、过载、疲劳等原因导致损伤,影响码头的使用功能,针对这一问题进行了码头构件的加固研究。结合高桩码头加固实例,采用现场试验及数值模拟方法,通过加固前后混凝土构件挠度及应力变化,分析了粘贴碳纤维布对损伤构件的加固效果。结果表明,粘贴碳纤维布可有效降低混凝土构件的挠度及应力,对损伤构件有良好的加固效果。     

三峡成库后直立式码头结构作用效应组合研究*

利用有限元分析软件ANSYS对三峡成库后位于长江上游变动回水区河段内一新型架空直立式码头工程进行建模.建立了考虑面板刚度的空间刚架系统的有限元模型,提取了有限元静力分析下各种荷载工况各构件的力学响应值,并利用科学计算软件MATLAB编程对数据进行组合运算,得出构件在荷载工况组合作用下各力学响应量的最不利组合值与对应组合类型.找出作为构件强度验算效应值的最大合成弯矩、最大合成剪力以及最大轴力,并通过比较分析确定出排架范围内几何尺寸相同构件中受力最不利的构件位置.     

预应力钢筋混凝土梁钢筋有效应力分析

现行规范计算值和试验测试数据表明钢筋有效预应力规范计算值较实测值偏大,因此按规范设计构件时,可能出现预应力不足的危险,给构件使用带来安全隐患。采用ANSYS有限元降温法模型虽能直观的模拟出钢筋预应力损失,但未能考虑混凝土收缩和徐变带来的第二批预应力损失,造成了模型计算值远大于试验测试值。     

加筋板的大挠度塑性动力响应研究

对加筋板的大挠度塑性动力响应进行了理论研究,应用单轴对称截面的线性化轴力-弯矩交互作用曲线和相关联的塑性流动法则推出了梁达到塑性弦状态所应满足的挠度条件.此外,详细地分析了梁在不同载荷情况下可能的运动模式.最后应用本文理论和有限元软件ANSYS、ABAQUS/Explicit对四边固支单向加筋板结构进行了求解.     

浅狭航道中船舶操纵性能的研究

本文通过对航行船舶在浅狭航道的受力分析和计算，应用船舶操纵基本方程，提出了一般运输船舶在低速、浅狭航道中的数学模型，并利用计算机对船模和实船进行模拟计算，取得了与实际情况比较符合的结果。     

三亚南山港波浪数模与物模试验对比研究

通过物理模型和数学模型两种研究手段,对三亚南山港工程平面方案码头前沿、护岸波高分布以及航道对波浪折射影响进行对比研究,对码头前沿波峰面高程和上水情况进行了分析。通过对比研究得到的物模结果和数模结果比较吻合。     

预弯复合梁刚度和强度的试验研究

本文根据跨度为12m的预弯复合梁足尺试验结果,观察梁在重复荷载作用下裂缝发生、发展及闭合的规律,测定梁的挠度和截面的应变与作用荷载的关系,得出了预弯复合梁开裂后刚度随作用荷载的衰减规律、截面几何形心随作用荷载的移动规律,从而得出预弯复合梁开裂后刚度及强度的实用计算式。本实用计算式与国外现行规范相比,物理概念明确,计算结果更接近梁的实际工作状态。     

京唐港第四港池挡沙堤断面稳定性试验研究

通过京唐港第四港池挡沙堤断面物理模型试验,对越浪流冲刷挡沙堤港侧块体而失稳的现象进行了研究.根据失稳的位置进行了不同形式的优化试验.最终得到稳定的断面.同时应用HolgerSchtüttrumpf研究成果中的越浪流计算公式,计算得出最大越浪流流速值.利用该结果,参照以往研究中斜坡上流速值对应的块体稳定计算式,得出断面港...     

船闸下引航道口门区回流特性及改善措施

根据船闸下引航道口门区水流特点,应用水槽数学模型,对不同引航道宽度、水流流速、水深等对下引航道口门区回流长度等特性的影响进行研究,得出船闸下引航道口门区回流长度的计算公式,并通过概化模型研究透空隔流堤对下引航道口门区水流条件的影响,结论可供船闸工程设计参考。     

平衡含沙量、平衡水深与海床冲淤计算

利用平衡含沙量原理，通过水槽试验得出悬扬型和沉降型两种平衡含沙量及相应表达式，进一步利用平衡水深概念，导出海床冲淤计算公式，利用该公式计算了上海国际航运中心洋山港区的海床冲淤变化，计算结果与物理模型试验结果一致，验证了该公式的合理性，可以应用于实际工程中。     

不同部位护底混凝土联锁排稳定特性研究

从分析现有设计方法中混凝土联锁排失稳的动力学机理出发,根据排体内部和边缘的失稳模式及受力特点,推导出水流作用下不同部位排体的稳定厚度计算公式.研究结果表明:压载重法的失稳模式为水流拖曳力作用下的块体滚动或滑动:而抗掀动法和美国公式的失稳模式则是在水流上举力作用下的块体漂浮或掀动.就排体的不同部位而言,边缘排体在水流拖曳力及上举力共同作用下发生滚动失稳,内部排体则仅在水流上举力作用下发生漂浮失稳.此外,还结合长江口深水航道整治工程验证了公式的合理性.     

港口水工建筑物中氯离子分布规律的研究

锈蚀破损为港工混凝土钢筋建筑物破损的主要形式,它严重影响着港工混凝土钢筋建筑物的耐久性。根据文中复合数学模型,表层混凝土的氯离子含量可以用毛细吸收的有关经验公式进行计算,表层以里混凝土的氯离子含量可以用菲克扩散方程求解。用氯离子在混凝土内分布的复合数学模型对天津港有关高桩码头的梁、板氯离子含量进行计算,计算结果与实测值较吻合。     

混凝土联锁块护底软体排抗掀稳定分析

针对规范中软体排抗掀稳定计算公式未考虑水深影响的问题,对水流作用下混凝土联锁块软体排受力进行研究。采用理论推导方法,得出了新的混凝土联锁块软体排抗掀稳定计算公式,结合数模分析确定新公式的相关参数取值。新公式中考虑了水深的影响,采用临界断面平均流速替代规范公式的软体排边缘临界流速,较规范公式更为准确。分别采用新公式和规范公式对黑沙洲水道航道整治二期工程护底软体排抗掀稳定进行计算。分析结果表明:新公式较规范公式更能反映软体排实际受力情况。工程实践证明新公式具有较好的可靠性,可供类似工程参考和借鉴。     

淤泥质海岸外航道淤积计算

利用水流泥沙输移方程和淤积公式建立了淤泥质海岸上外航道淤积计算公式,通过水槽实验和数值模拟对公式中的参数作了修订,公式计算结果与物模、数模、现场的资料及规范推荐的公式结果一致。