公路混凝土箱梁三维温度应力计算方法

为了提高混凝土箱梁三维温度应力计算精度,考虑了泊松效应所引起的各温度应力分量之间的相互耦合关系,提出了一种基于热弹性理论的温度应力计算方法,运用简单的结构力学方法实现三维温度应力的空间分析,导出了混凝土箱梁三维温度应力的实用计算公式。实例计算表明该方法和实用计算公式有效,箱梁温度应力计算结果与三维有限元分析结果吻合很好,而传统的温度应力计算方法计算结果偏低,误差可达25%以上。     

大型罐体预加水压消除焊接应力的分析计算

本文采用半解析半有限元法分析了预加水压消除大型罐体焊接残余应力的效果。先用壳体理论计算预加水压时罐体的应力,然后取包含焊缝的局部区域作为研究对象,把壳体应力作为应力边界条件,把焊接应力作为初应力,应用平面应力问题的弹塑性有限元法计算加载和卸载后的残余应力分布,计算结果表明,这是一种简捷而有效的方法。文中得出的结论,对工程实际有一定的参考价值。     

连续刚构桥锚固区局部应力的研究

为便于箱梁腹板预应力筋及锚具的布置，结合虎跳门连续刚构桥的方案设计，对特征节段模型、子区域模型和试验模型锚下混凝土局部应力分别进行了理论分析、数值计算和试验研究．结果表明：较大的锚下混凝土应力仅限制在很小范围内；在按实桥设计的大吨位预加力作用下，没有导致混凝土主应力过大和失效；锚固区混凝土局部应力的实测值与计算值比较接近．     

预应力砼部分斜拉桥鞍座部分应力分析

利用ANSYS大型分析软件对一单索面预应力混凝土部分斜拉桥桥塔部分进行了三维有限元计算，着重对索鞍这一局部结构进行了应力分析，对原设计提出了若干建议，本文方法与所得结论对同类工程具有参考价值。     

顶板-U肋焊缝焊接残余应力的分布特征分析

为研究顶板-U肋焊缝焊接残余应力的分布特征,利用ABAQUS有限元软件建立顶板-U肋足尺模型,采用生死单元法和热力耦合分析法对焊接过程进行模拟,明晰结构整体残余应力分布。研究结果表明：在增大焊接有效功率后可增大焊缝熔池面积,但功率过大会导致焊根烧穿,为获得合理有效的功率应将电流控制在300 A、电压控制在30 V左右;顶板-U肋纵向残余应力在焊缝及近焊缝区域为拉应力,远离焊缝区域为压应力并趋近于0。横向残余应力在焊根、焊趾处数值最大,相应部位存在疲劳开裂风险,近焊缝区域焊根应力大于焊趾应力,远焊缝区域焊趾应力大于焊根应力。基于分析结果,总结顶板-U肋焊缝各部位残余应力分布的特征规律,研究结果可为顶板-U肋焊接参数的优化设计与残余应力调控提供参考。     

32m预应力混凝土箱梁锚固端局部应力分析

为了解决在铁路简支箱梁后张法预应力张拉过程中,位于锚穴及检查孔槽口倒角处出现裂缝的问题,建立了该桥的三维有限元精细化模型,对该桥进行了锚固端局部应力精细化分析,通过参数化数值分析得出:当槽口半径R由0.25m增大至0.75m时,锚穴及检查孔槽口倒角处混凝土的拉应力显著降低、局部拉应力区域明显减小,从而从构造上改善了锚穴与槽口倒角处的应力集中现象,并对已经开裂的箱梁提出了补救措施,获得了良好的工程效益,防止了后续制梁张拉过程中出现类似裂缝,研究方法与所得结论对同类工程具有参考价值.     

混凝土桥梁结构温度自应力计算方法探讨

为了更准确地计算混凝土桥梁结构的温度应力,提出了一种基于弹性理论求解温度自应力的新方法.该方法按平面应变问题求解横向温度应力,在此基础上用解析公式计算纵向温度应力.为了验证了该方法的正确性,给出了一个算例.算例表明,该方法与三维有限元法的计算结果基本相同,而基于结构力学的传统方法,计算误差最大可达30%以上.     

弯道床面切应力的研究

弯道床面切应力是弯道泥沙起动的直接动力,运用弯道水流概化模型试验,利用先进的ADV进行了三维流速数据的采集。弯道水面横比降与纵比降的沿程分布公式以及弯道水流纵向垂线平均流速计算方法,从理论上进一步推导得到了弯道床面切应力分布的公式。通过计算,给出了不同参数对弯道床面切应力分布的影响。研究表明,计算床面切应力的分布不仅与前人研究成果基本一致,而且更加完善和系统化,为深入探讨弯道水流特性奠定了基础。     

弯道床面切应力的研究

弯道床面切应力是弯道泥沙起动的直接动力,运用弯道水流概化模型试验,利用先进的ADV进行了三维流速数据的采集。弯道水面横比降与纵比降的沿程分布公式以及弯道水流纵向垂线平均流速计算方法,从理论上进一步推导得到了弯道床面切应力分布的公式。通过计算,给出了不同参数对弯道床面切应力分布的影响。研究表明,计算床面切应力的分布不仅与前人研究成果基本一致,而且更加完善和系统化,为深入探讨弯道水流特性奠定了基础。     

观音岩大桥锚拉板区域焊接应力试验

针对钢结构斜拉桥索梁锚固区域焊接应力较为集中的特点,以重庆江津观音岩大桥索梁锚固区域为研究对象,制作了三个足尺比例的试件,对锚拉板区域相关焊缝的残余应力进行试验研究。结果表明,锚拉板区域各条主要焊缝都不同程度地存在着焊接残余应力,局部地方接近屈服强度。研究分析了锚拉板区域各类焊缝的残余应力特征、分布规律、产生原因及影响因素,并提出相关的意见和建议,为同类桥梁索梁锚固区域的设计和制作提供科学的依据。     

钢轨接头应力的有限元分析

利用有限元软件ANSYS建立了钢轨接头的三维计算模型,分析了螺栓转矩变化对接头区钢轨应力、接头夹板应力和螺栓应力的影响.结果表明,对于一般接头,螺栓转矩不应超过600～700N·m;对于"冻结"接头,螺栓转矩的合理范围为900～1000N·m.     

桩核高度对下颌桩核基牙式全口覆盖义齿应力分布的影响

目的研究桩核高度对下颌桩核基牙式全口覆盖义齿及其支持组织应力分布的影响,为临床工作提供实验依据和指导。方法建立下颌桩核基牙式全口覆盖义齿及其支持组织的三维有限元模型,对义齿行全牙列垂直加载,分别计算当桩核根外段高度为3、4、5、6mm时义齿及其支持组织的应力值并进行比较研究。结果随着桩核根外段高度的增加,基牙牙本质、牙周膜、义齿基托及皮质骨的应力增大,黏膜的应力分布无明显改变。结论在保证义齿固位的前提下,应尽量降低桩核高度,维护组织健康。     

片石混凝土路面的温度应力分析

在分析片石混凝土材料特性的基础上,用三维有限元软件COSMOS计算了片石混凝土路面温度应力;同时采用正交设计方法分析了温度应力的影响因素,得出各影响因素的变化规律;并采用均匀设计法安排因素组合,运用SPSS软件拟合出适用于片石混凝土路面温度应力的实用计算公式.     

大跨径连续梁桥0号块应力分析研究

对一座大跨径连续梁桥的零号块段进行了局部应力分析,采用平面杆系有限元整体计算得到的截面内力作为外荷载,施加到节段模型的过渡段端头,依据圣维南原理,外荷载经过过渡段的扩散分布,在零号块处得到了准确的结果。指出了零号块在人洞以及腹板顶板交界处等角隅区域存在较大的拉应力,在设计和施工中应予以充分重视。     

复杂载荷历程下局部应力—应变响应模拟及循环计数方法研究

用局部应力—应变法预测疲劳寿命的关键是危险点局部应力—应变响应的确定和循环计数。工程上常用Neuber法或修正Neuber法近似计算局部应力—应变响应。本文对Neuber法进行了改进,改进后的方法避免了对每一名义应力变程都需要建立新的坐标原点和解非线性方程组的繁琐计算,能够保证足够精度,程序简单,计算速度快,尤其适合大样本复杂载荷历程下的疲劳寿命预测。     

基于热点应力法的矩形钢管混凝土组合桁梁桥节点疲劳评估

为准确评估矩形钢管混凝土组合桁梁桥节点疲劳性能, 引入热点应力法, 可通过平面杆系模型、空间杆系模型和三维实体模型计算节点焊趾处的热点应力幅, 并通过对52个节点疲劳试验数据回归分析, 拟合得到热点应力幅-循环次数曲线; 选取陕西黄延高速一座矩形钢管混凝土组合桁梁桥为典型案例进行节点疲劳评估, 并对原有节点设计方案的构造进行优化。研究结果表明: 相比于墩顶矩形钢管混凝土节点, 跨中矩形钢管节点热点应力幅更大, 为60.1 MPa, 发生在主管表面, 但是小于欧洲规范Eurcode中的容许疲劳强度71 MPa, 满足疲劳设计要求; 对跨中疲劳易损节点进行设计构造优化, 原设计矩形钢管节点变为矩形钢管混凝土节点后, 管内混凝土改变了节点局部刚度, 使相贯线焊趾处应力分布均匀, 支、主管表面热点应力幅平均降低25.1%, 对原设计节点进行焊缝后处理, 可有效消除焊接初始拉应力, 改善节点疲劳性能, 支、主管表面热点应力幅平均降低14.9%;采用空间杆系模型对优化后的跨中矩形钢管混凝土节点进行疲劳评估, 支、主管表面最大热点应力幅分别为58.9、54.1 MPa, 大于三维实体模型计算得到的支管和主管表面最大热点应力幅45.2、47.1 MPa, 空间杆系模型计算结果偏保守, 且无法像三维实体模型一样准确计算不同热点位置的疲劳效应, 也无法准确判断疲劳开裂起始位置。      

柴油机气缸盖机械变形和应力的精确三维分析

本文在分析了国内外大量气缸盖结构分析算例特点的基础上,对16V240ZJ柴油机气缸盖的机械应力用三维有限元法在微机上进行了比较全面细致的计算,在计算模型中,对气缸盖各部分结构都不作替代简化;在边界条件的处理方面,计入了气缸套的弹性,并与刚性支承边界条件计算结果进行了比较,计算求得的位移和应力分布规律与实测完全一致,最大位移误差6.5％,最大压应力误差7.4％。     

沥青路面表面裂缝尖端的应力因子对表面裂缝的影响

通过建立表面裂缝的沥青路面结构的三维有限元模型,计算了行车荷载作用下表面裂缝尖端的应力强度因子,进而分析了应力强度因子的变化对表面裂缝的影响。     

斜拉桥耳板式索梁锚固区应力分析

利用ANSYS软件建立了粉房湾大桥索梁锚固区实桥模型,分析了耳板式锚固区结构的应力及应力分布情况,对承载能力进行了评价。结果表明:耳板上的Mises应力远大于顶板、腹板和底板的应力,耳板上最大Mises应力位于销孔的两侧,关于斜拉索方向对称的位置;锚固区各构件应力在局部区域数值较大,但扩散较快,应力传递流畅;满足索梁锚固区结构承载能力要求。     

轴载、轮胎气压与轮胎平均接地压应力之间的关系

选用双轮单后轴货车,在不同轮胎气压、轴载下测试了轮胎接地面积,计算了平均接地压应力。轮胎平均接地压应力与轴向荷载、轮胎气压之间线性关系明显,相关系数达0.98以上,建立了轮胎平均接地压应力、轮胎气压、轴载之间的三维关系,从三维回归曲面来看,轮胎超压对沥青路面的损坏不可忽视。