基于混合壳单元法预应力混凝土T梁的受力性能

为了准确预测与评估预应力混凝土T梁的力学性能,利用混合壳单元建立了T梁有限元计算模型,对T梁从完好状态至破坏状态的力学行为进行了非线性分析。T梁中弯曲预应力钢筋采用组合壳单元模型,应用虚功原理推导了其对组合壳单元刚度矩阵的贡献,梁底平直预应力钢筋采用分层壳单元模型;利用Owen双参数屈服准则和Hinton压碎准则描述混凝土材料非线性特性,采用双折线本构模型模拟钢筋材料。分析结果表明:混合壳单元法计算结果与试验结果吻合良好,弹性阶段的T梁刚度折减不明显,非线性阶段刚度发生明显折减,跨中预应力钢筋应力增长幅度最大,因此,混合壳单元法对预应力混凝土T梁力学行为分析是有效的。     

预应力叠合框架非线性全过程分析方法与程序设计

考虑一期荷载，预应力，预制构件截面相对高度以及材料非线性，几何非线性等因素的影响，采用增量变刚度有限元法，编制了混凝土框架非线性全过程分析的通用程序。所给的单元刚度矩阵形式具有普遍性。．     

体外预应力混凝土梁承载全过程分析新模型

为了探讨体外预应力混凝土梁在承载能力极限状态下的性能,建立了其基于有限单元法的考虑材料和几何非线性的数值分析模型.引入分块截面模型确定钢筋混凝土梁单元截面的切线刚度和分析其退化过程,采用三节点摩擦滑移预应力筋单元分析体外预应力筋在转向块或滑块处的摩擦滑移效应.该模型考虑了影响结构力学性能的主要因素,并考虑了轴力二次矩和二次效应.对试验梁的特征参数、体外预应力增量、摩擦滑移效应和二次效应等进行的分析表明,计算结果和试验值吻合.研究表明,体外预应力筋在转向块或滑块处的摩擦滑移效应是影响体外预应力混凝土梁力学性能的重要因素.     

MatLab在有限元刚度矩阵推导中的应用

MatLab具有强大的符号运算功能.以平面梁单元刚度矩阵为例,详细介绍MatLab在单元刚度矩阵推导中的具体应用,编写了平面梁单元刚度符号运算程序,运算结果与手工推导完全一致,该方法可进一步推广到其它单元甚至到更复杂非线性单元刚度矩阵推导中.     

MatLab在有限元刚度矩阵推导中的应用

MatLab具有强大的符号运算功能.以平面梁单元刚度矩阵为例,详细介绍MatLab在单元刚度矩阵推导中的具体应用,编写了平面梁单元刚度符号运算程序,运算结果与手工推导完全一致,该方法可进一步推广到其它单元甚至到更复杂非线性单元刚度矩阵推导中.     

预应力混凝土梁非线性分析单元模型

为了能够准确有效地分析混凝土梁中预应力钢筋的力学性能,模拟结构中存在的普通钢筋、预应力直线钢筋和预应力曲线钢筋,提出了一种预应力混凝土梁非线性分析的单元模型。应用有限元理论,采用全拉格朗日列式的三维杆单元模拟预应力钢筋;采用实体退化组合壳单元模拟结构;应用钢筋单元和混凝土单元之间的位移场关系形成钢筋对混凝土单元的贡献,将预应力钢筋对结构的作用直接反映在单元模型内部。预应力混凝土T梁的破坏过程模拟结果表明梁的跨中挠度计算结果和试验实测数据吻合,单元模型有效地反映了预应力束的力学性能。     

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.     

薄壁杆系结构有限元分析的几个基本问题

本文根据薄壁杆件的约束扭转理论,对薄壁杆系结构有限元分析中的几个基本问题进行了探讨。明确指出一般的薄壁杆件的单元刚度矩阵是建立在两种坐标系下的混合单元刚度矩阵;提出用坐标变换的方法可以把混合单元刚度矩阵变换到统一的形心主惯性坐标系中,从而解决了由于截面的形心与扭转中心不在同一点而给建立结构有限元方程带来的困难;同时提出了三种典型的结点模型,以及各自在有限元分析中的处理方法,使得反映截面翘曲的广义结点位移фx在结点的连续性的概念较为明确。     

预应力混凝土曲线梁桥的时效分析

根据纯扭转理论，导出了每节点三个自由度的曲梁单元刚度矩陈，利用随时间调整的有效模量法，采用ＢＰ－２模式对任意时段混凝土由于收缩、徐变产生的影响进行时效分析。用平面曲杆有限元法编写、调试了预应力混凝土曲线梁桥的时效分析程序。在程序中考虑了施工外荷载、建造新单元、张拉预应力筋、结构体系转换的影响以及各节段混凝土龄期的不同所导致的收缩、徐变差异，可以计算曲桥结构从施工到成桥这一整个过程中任一时刻的内办与     

计算杆板组合结构的一个平面四点元

本文提出一种采用简化的双向三次赫米特插值的平面四点元(简称Q■元)。这种单元的边界变形与梁元保持协调,因此,用它与梁元配合计算杆板组合结构,不增加总刚度阵体积,而计算精度则显著提高。     

Ductility Analysis of Partially Prestressed Concrete Beams

According to the experimental results of model beams,the curvature of a partiaklly prestressed concrete beam is defined,then the influence of PPR(Partial prestressing ratio),net reinforcement index,concrete strength and fatigue on ductility of partially prestressed concrete beam are discussed respectively.     

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.     

Structural Behavior of Continuous Prestressed Steel Fiber Reinforced High Strength Concrete Beam

The flexural behaviors of continuous fully and partially prestressed steel fiber reinforced high strength concrete beams are studied by experiment and nonlinear finite element analysis. Three levels of partial prestress ratio (PPR) are considered, and three pairs of two-span continuous beams with box sections varying in size are designed. The major parameters involved in the study include the PPR and the fiber location. It is concluded that the prestressed high strength concrete beam exhibits satisfactory ductility; the influences of steel fiber on the crack behaviors for partially prestressed beams are not as obvious as those for fully prestressed ones; steel fibers can improve the structural stiffness after cracking for fully prestressed high strength concrete beams; the moment redistribution from mid-span to intermediate support in the first stage should be mainly considered in practical design.     

悬浇箱梁节段张拉后腹板裂纹成因分析与防治

对某悬浇预应力连续箱梁纵向预应力下弯钢束张拉后,腹板沿着波纹管出现裂纹的现象进行了分析,并分别用拉-压杆模型、三维实体有限元模型和钢筋混凝土非线性有限元模型进行了计算,总结了腹板开裂的主要原因,提出了裂纹控制措施的建议,可为预应力连续箱梁的合理设计和同类问题的处理提供参考。     

预应力桥梁开裂后的静力挠度试验分析

从预应力混凝土梁的实测弯曲裂缝参数着手,根据裂缝特征沿主梁纵向分布的不同,运用相似裂缝的处理原则,将主梁划分为阶梯形刚度分布梁,基于裂缝特征计算开裂预应力混凝土梁各开裂区段的有效刚度,给出基于阶梯形刚度特征的开裂预应力混凝土简支梁挠度的计算方法,计算各级荷载下开裂预应力混凝土梁的挠度,并与试验值进行对比。     

钢管混凝土拱结构计算的矩阵位移法

视钢管混凝土为复合材料 ,建立了钢管混凝土拱结构计算的矩阵位移法。在对横截面作空间有限元子结构分析的基础上 ,利用平截面假定 ,将空间子单元转换为杆单元 ,从而导出了杆元的刚度矩阵。如进一步深入 ,可应用到钢管混凝土拱的非线性分析中。