变截面预应力混凝土箱形连续梁桥设计若干问题的探讨

采用了一种新型的虚拟层合板壳单元进行空间有限元分析计算.计算结果验证了预应力混凝土箱形连续梁桥中出现斜裂缝的原因推测.经计算发现设计改良后桥梁的工作状态得到了极大的改善,且利用虚拟层合板壳单元法计算,不仅可大大减少单元数量且计算结果精确,计算速度快.     

连续曲线箱梁桥的空间有限元分析及试验研究

在对连续曲线箱梁桥试验研究的基础上，采用三维虚拟层合单元法对全桥进行空间有限元分析，计算结果与试验结果符合良好；该方法与过去传统的方法相比，具有引进的计算假定少、模型单元少且计算精度高等优点，完全能满足实际工程的需要。     

一种新型的层合块体单元及其工程应用

提出一种新型8－20结点虚拟层合块体单元，利用该单元能有效地对箱型截面桥梁结构进行空间有限元分析。应用该单元对一座钢筋混凝土空心板梁桥进行了空间分析，计算结果与实桥测试值吻合较好。利用该单元对箱型截面桥梁结构进行空间分析时，可显著减少单元数目，提高计算效率，且具有较高的精度，有良好的工程应用前景。     

玄武岩纤维/铝合金层合板低速冲击性能及应用研究

制备一种玄武岩纤维/铝合金层合板复合结构,通过试验和仿真,探讨该复合结构的拉伸、压缩、剪切、弯曲和抗冲击特性。采用连续壳单元模拟纤维层,建立低速冲击仿真模型,从能量吸收、接触力和层合板损伤程度3个方面,研究铺层结构和冲击载荷角度对纤维金属层合板抗冲击性能的影响。最后,将纤维金属层合板应用于发动机罩外板,进行发动机罩静态刚度和行人头部碰撞仿真分析。结果表明,与原发动机罩相比,纤维金属层合板发动机罩的弯曲刚度和扭转刚度均有不同程度提高,行人头部保护性能得到改善。     

预应力混凝土桥梁分析的虚拟层合单元法

通过将预应力束对桥梁结构的作用转化为等效荷载,提出了用虚拟层合单元法分析预应力混凝土桥梁的方法。结合一座具体的桥梁进行了实例分析计算,同时利用有限元通用分析程序SuperSAP进行了对比。结果表明,采用虚拟层合单元法分析预应力混凝土桥梁能够给出令人满意的结果,并且具有划分单元数目少、计算效率高、适应性强的优点。     

全承载大型客车车身骨架梁单元与壳单元模型有限元计算对比

建立某款全承载大客车车身骨架梁单元、壳单元有限元模型并分析计算,对比模态、扭转静刚度和静强度分析结果并进行了试验验证。从反映整车性能的模态和扭转静刚度分析结果看,两种模型吻合较好,且与试验结果的相对误差小;从反映整车局部性能的静强度分析结果看,两种模型计算结果存在差异,壳单元模型计算结果与试验结果较吻合,梁单元模型计算得到的应力值普遍低于试验结果。     

带外伸横梁的钢箱梁桥横梁计算有效分布宽度研究

为解决带外伸横梁的钢箱梁桥横梁计算有效分布宽度问题,借助无限长板带对位荷载下的应力分布研究结果,导出了不同桥宽和不同宽度外伸横梁对应的有效分布宽度扩散角;然后分别采用板壳有限元模型和梁单元模型对实际工程中超宽桥梁外伸横梁受力进行对比分析,以验证导出的有效分布宽度扩散角的实用性和有效性。结果表明：采用导出的有效分布宽度扩散角的梁单元模型计算结果与板壳有限元模型计算结果非常接近,且能够包络板壳有限元模型的计算结果,是偏于安全的。     

预应力混凝土梁双非线性分析的混合壳单元模型

为模拟预应力混凝土梁非线性分析时预应力钢筋的力学行为,基于随转坐标法和场一致性原则,导出能考虑几何及材料双非线性的预应力钢筋空间杆单元。该单元具有几何与材料两种非线性不耦合的特点。采用已有的实体退化壳单元模拟混凝土,根据预应力钢筋空间杆单元与混凝土实体退化壳单元在单元内的位移协调条件和虚功原理将两者组合成一个混合壳单元,并导出预应力钢筋空间杆元对混合壳单元切线刚度矩阵的贡献。由于预应力钢筋对结构的作用反映在混合单元模型内部,该单元模型并未增大计算规模。对一预应力混凝土T梁进行了破坏过程模拟,将计算结果与试验结果及其他文献计算结果进行了比较,表明建立的混合壳单元模型是正确的。     

客车车身模态分析及评价

利用有限元方法进行车身模态分析巳得到广泛应用，在现有参考文献中，单元形式、分析模型以及相应评价方法等方面没有标准且鲜见研究。以某客车为例，本文分别比较研究了梁单元和板壳单元等不同单元模拟方式、约束和自由等不同边界条件、以发动机为代表的总成考虑与否等对车身模态计算结果的影响，最后讨论分析结果的评价方式，为模态分析应用于车身设计提供依据。     

基于整车性能的复合材料板簧阻尼特性研究

为了研究复合材料板簧的阻尼特性,对具有典型铺层角度的E玻璃纤维/聚氨酯层合板试样进行损耗因子试验。根据试验结果,计算了0°铺层层合板试样各个方向上的损耗因子和比阻尼。对复合材料板簧进行阻尼性能的台架试验和装车试验,获取了复合材料板簧的阻尼参数区间。层合板阻尼试验结果与复合材料板簧总成的阻尼试验结果在同一数量级,因此试验结果可信。基于试验结果和相关理论,分析了复合材料板簧的阻尼特性对整车操纵稳定性和平顺性的影响规律。装车试验结果表明,换装复合材料板簧后,样车的操纵稳定性维持原有水平,平顺性有一定的改善,与理论分析结果一致。     

小半径连续叠合钢箱梁弯桥设计及其受力性能浅析

以某工程立交D、F匝道小半径连续钢箱梁弯桥为例,该桥平面为不规则曲线,介绍其构造特点及空间计算分析方法,采用梁单元及空间板壳单元建模对支反力及强度、刚度等计算并对比分析,供同类桥梁设计参考。     

斜拉桥的稳定性分析

利用有限元方法,将斜拉桥的主梁和桥塔离散成三维板壳单元,用悬链线索单元来考虑斜拉索的非线性影响,对大跨度斜拉桥的稳定性进行了分析,所建立的有限元分析方法,在大跨度斜拉桥的稳定性分析中具有一定的实用价值。     

薄壁高墩连续刚构桥的线性稳定分析

结合龙潭河大桥的工程实例,利用有限元程序ANSYS,分别选用梁单元和壳单元建立有限元模型,对施工和成桥阶段进行线性稳定分析。结论表明：采用梁单元模型对薄壁高墩刚构桥进行稳定分析能得到满意的效果,两种单元模型对比分析得出了一些对该桥初步设计具有参考意义的结论。     

空间组合拱桥的仿真分析计算

采用空间板壳单元、实体单元和索单元构造逼真实际结构模型,用ANSYS有限元分析软件对中山一桥空间组合拱桥的施工作用进行了仿真分析计算,将模拟的分析计算结果与实测数据比较,两者基本吻合.对新颖桥梁结构的设计与施工过程监测,仿真分析计算能够提供比较准确的理论数据参考.     

多工况下汽车驱动桥桥壳静力学有限元分析

根据汽车所受的典型载荷工况来分析汽车驱动桥桥壳在静载荷作用下的变形及应力问题。首先建立垂向载荷工况、纵向载荷工况、侧向载荷工况的模型,并用汽车理论相关知识对其进行分析,然后利用CATIA建立汽车驱动桥三维实体模型并导入到ANSYS Workbench中。最后对桥壳进行有限元分析并得出桥壳在各个工况下的最大位移和最大应力。分析结果表明,该研究对驱动桥的设计具有一定参考价值。     

基于性能的大跨径斜拉桥 H 形桥塔纵向地震易损性分析

我国许多地区都处于板壳活跃地带,近年来,由于板壳活动的加剧遭受了多次不同程度的地震灾害,给人民带来了较大的生命财产损失。在地震作用下,作为斜拉桥主要受力构件的主塔若发生损伤,将使斜拉桥整体损伤风险明显提高。因此,以某斜拉桥为工程实例,通过SAP2000有限元分析软件,基于性能抗震设计理论学科知识,利用IDA时程分析结果,根据能力需求比模型法绘制出斜拉桥主塔各关键截面的地震易损性曲线,然后对斜拉桥主塔进行地震易损性分析。结果表明：纵桥向地震作用下,主塔的中塔底截面为易损截面。     

厦漳大桥大跨度斜拉桥索塔锚固区的局部分析

厦漳大桥大跨度斜拉桥索塔锚固区采用钢锚梁、钢牛腿的结构形式,构造复杂且重要性突出,有必要进行局部分析。该文运用大型有限元分析软件ANSYS的三维板壳和三维实体单元建立空间模型,其边界条件和荷载工况考虑了施工过程及成桥阶段的实际情况。通过计算,提供索塔锚固区构件定量的力学性能分析数据,并为指导和优化设计提供依据及意见。     

板壳模型在整体现浇板设计中的应用

为了研究板壳模型在整体现浇板桥设计中的应用,通过使用有限元分析软件Midas/civil建立板壳模型,计算得出相对于等效梁格法更为精确,更为接近实际情况的结果.并根据提取板单元的纵横向弯矩以及主弯矩进行配筋设计.板壳模型的计算结果既包括了结构的整体受力效应,又包括了结构的局部受力效应,因此对计算结果要进行局部削峰.     

钢悬臂梁拓宽钢筋混凝土箱梁桥的接触面应力分析

以某座普通钢筋混凝土连续箱梁桥为研究背景,提出了在箱梁翼缘悬挑钢悬臂梁的新型拓宽方法。应用有限元软件ANSYS,建立了板实结合的空间有限元模型,分析这种特殊的加宽方式存在的接触非线性问题,并引入子模型技术提高分析效率。通过对两种主要工况下的钢悬臂梁参数分析,讨论了影响接触面正应力的主要因素。分析结果表明,钢悬臂梁的合理设计能使钢混凝土接触面始终处于受压状态,不会出现裂缝,接触面的各项应力水平能满足钢悬臂梁从架设到长期运营期间的要求,钢悬臂梁的拓宽方法可同时应用于不需要增加桥墩的桥梁双侧或单侧拓宽改造工程。