层合单元在分析钢筋混凝土梁中的应用

利用层合单元思想,对钢筋混凝土梁进行了建模分析,并将计算结果与手算和实体建模得出的结果进行了比较分析。结果表明,应用层合单元分析钢筋混凝土结构可以大大减少单元个数,计算结果准确,效率高。     

高墩大跨连续刚构桥的结构设计参数分析

本文运用ANSYS有限元软件的变截面建模技术对高墩大跨连续刚构桥的结构设计参数进行计算分析。首先对大跨连续刚构桥进行性结构特点分析,确定结构建模的关键处理部位;其次,对关键部位进行分析,确定合理的单元划分,通过合理的的单元分割技术进行单元特性计算,并保存截面属性;再次,根据结构特点建立与前述分析相对应的结构力学分析模型,并将保存好的截面特性赋予相对应的结构单元;最后,施加边界条件及承受的荷载进行力学行为分析。运用本文方法对不同变截面连续刚构桥的力学行为进行了分析,为同类工程的设计提供参考。     

基于纤维模型的钢管混凝土拱桥结构非线性分析

纤维模型是近来引起广泛关注的构件非线性分析模型。文章介绍了纤维模型方法的计算原理,并采用OPENSEES中的纤维模型进行了应用。将纤维模型法应用于工程计算,并与试验法进行比较,结果表明,纤维模型方法可有效用于工程结构计算,为今后进一步应用奠定基础。     

足尺及实桥圆形钢筋混凝土桥墩抗震性能数值模型与验证

为建立较可靠的钢筋混凝土桥墩数值分析模型进行抗震性能评估,提出基于OpenSees集中塑性单元和材料本构的纤维截面等效塑性铰模型,对5个足尺及实桥圆形钢筋混凝土桥墩的拟静力或振动台试验结果进行数值模拟,并就关键效应及参数对模拟结果的影响进行分析.结果表明:纤维截面等效塑性铰模型与桥梁抗震规范的集中塑性模型概念一致,具有...     

装配式钢筋混凝土梁式桥梁的病害及加固设计

该文首先分析了装配式钢筋混凝土梁式桥梁的病害表现形式及其形成的原因;接着提出若干改进工作的建议;最后就加大截面、改变结构体系、粘钢加固、纤维复合材料加固及体外预应力加固等桥梁加固技术作了阐述。     

薄壁曲线箱梁空间计算的曲板板梁单元法

根据曲线箱梁力学行为为曲梁特征的特点,将围成闭口截面曲线箱梁的板件视为曲线板梁,由此提出了薄壁曲线箱梁空间计算的曲板板梁单元法,此方法自由度少,计算精度较高,且计算思路与方法较简洁,物理概念明确,可用于薄壁曲线多室箱梁结构的空间计算分析。     

考虑节点柔度特征的客车骨架有限元分析模型

为改进传统客车骨架结构有限元分析中梁模型的缺陷,提出一种新的计算模型。这种模型中包括梁单元和用壳单元离散的节点单元,共同构成薄壁杆系计算模型,在一次计算中能提供节点设计所需要的节点细部应力分布特征,同时也提供梁截面设计所需要的截面内力。此外,还讨论如何应用新模型对客车骨架节点部位结构进行合理设计。     

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。     

含柔性接头的车身薄壁梁骨架结构概念设计方法研究

为了缩短车身结构设计周期,提高薄壁梁骨架模型的建模效率和求解精度,提出了含柔性接头的车身薄壁梁骨架结构概念设计方法。首先,通过详细有限元模型求解接头各分支不同方向的弯曲刚度;然后,将刚度特性赋给弹簧单元模拟梁单元连接位置的柔度;最后,开发相应的建模与分析软件。通过比较详细模型与梁骨架模型的弯扭刚度和自由模态,验证了含有柔性接头的梁骨架模型的有效性,该模型的应用可提高车身结构的正向设计效率。     

钢筋混凝土杆系结构极限承载力高精度分析

本文提出了考虑物理非线性的钢筋混凝土杆系结构极限承载力高精度分析方法。在截面受力分析中，考虑了多种钢筋－混凝土间相互作用的本构关系及钢筋强化段的影响，引入连续变化的应变协调因子，以考虑截面裂缝展开后应变分布的非平截面性，用数值积分法通过截面的平衡搜索得到了适用于任意截面的Ｍ－φ－ＥＩ关系和Ｎ－ε－ＮＡ关系；在单元分析中，针对单元内各点刚度参差不齐的特点，用子结构法推导了新的单元刚度矩阵；最后用位移     

钢筋混凝土空间梁单元截面刚度计算的Cranston方法应用探讨

研究了用空间杆系有限元进行钢筋混凝土结构空间弹塑性极限承载力分析中求截面弹塑性刚度的Cranston方法。通过理论分析,指出了已有方法在Cranston迭代收敛后求截面刚度的缺陷或不明确之处,提出了用有效截面的换算截面重心及数值积分求截面刚度时,均应采用微元切线模量的观点。在自编程序中采用不同模量对同一试验进行了全过程分析,有限元分析结果与试验结果对比,证明了该方法的正确性,可以用于大跨度钢筋混凝土结构的极限承载力分析。     

帽形截面薄壁焊接结构轴向耐撞性的优化设计方法研究

以帽形截面薄壁梁为例,研究了焊点布局对薄壁梁结构轴向耐撞性的影响。建立了精度较高的用于分析薄壁梁结构轴向耐撞性的有限元模型,提出了考虑焊点影响的帽形截面薄壁梁在轴向冲击载荷作用下的平均碰撞力的解析解,并以薄壁梁结构的轴向平均碰撞力和弯曲刚度为约束条件,对一帽形截面薄壁梁进行了轻量化设计,大幅提高了优化设计的效率。讨论了一些重要参数(如截面形状、材料性能、载荷形式等)对薄壁梁结构轴向耐撞性能的影响。     

常州录安洲夹江管线桥主桥设计

常州录安洲夹江管线桥主桥为(102+2×180+102)m的刚构-连续梁桥。上部结构采用单箱单室箱形梁,主梁与中主墩固结,在边主墩处设置支座。7~9号墩为主墩,采用钢筋混凝土双薄壁等截面矩形实心墩,7号、9号墩墩顶设支座,8号墩与主梁固结。6号、10号墩为过渡墩,采用等截面钢筋混凝土矩形实心墩。7号、9号墩基础为16根2.5 m钻孔灌注桩,8号墩基础为20根2.5 m钻孔灌注桩,桩长均为86 m。为验算主桥结构是否满足规范要求,采用MIDAS2006按空间梁单元建立主桥模型,进行受力分析。分析结果表明:该桥静力、抗撞及抗震验算结果均满足规范要求。     

薄壁加劲箱形钢桥墩简化抗震评估方法

为了给工程设计人员提供简单、易懂、实用的薄壁加劲钢桥墩抗震设计理论和评估方法,提出了基于纤维梁单元的简化抗震评估方法.以薄壁加劲箱形悬臂钢桥墩为研究对象,首先通过建立基于壳单元的有限元模型并与试验进行对比,验证了双线性随动强化模型的有效性和壳单元有限元模型的精确性;其次通过12个数值算例,评估了3种不同应力-应变关系对薄壁加劲箱形钢桥墩的纤维梁单元模型Pushover分析所得极值点的影响,并与壳单元有限元模型的结果进行对比,验证了考虑局部屈曲效应的简易应力-应变关系的可行性.结果表明:使用提出的纤维梁单元模型和对局部屈曲进行简化考虑的修正双线性应力-应变关系,可以比较精确地评估薄壁加劲箱形钢桥墩的抗震性能.     

钢筋砼高强薄壁箱体空心板有限元分析

现浇钢筋混凝土高强薄壁箱体空心板是一种新型的钢筋混凝土空心结构.进行了高强薄壁箱体简支板的有限元分析,以掌握其受力性能,并考察高强薄壁箱体对结构性能的影响.研究表明,高强薄壁箱体与混凝土粘结紧密牢靠,高强薄壁箱体空心板整体性良好,且高强薄壁箱体的存在提高了结构的刚度,使高强薄壁箱体楼盖有具有良好的使用性能.     

山区公路桥梁桥墩抗震性能的弹塑性分析

为研究某山区公路桥梁空心薄壁墩和双柱墩的抗震性能,应用有限元软件Midas建立了整体结构空间模型,对其整体结构进行了静力推覆和基于纤维单元的动力弹塑性时程分析。分析结果表明,该桥空心薄壁墩和双柱墩结构在罕遇地震作用下结构的强度和位移均能满足08抗震设计细则的要求。     

连续刚构桥双薄壁墩与单柱式墩结构行为对比分析

连续刚构桥因其良好的受力性能,近些年来得到了广泛的运用,其墩的截面形式出现了单柱式墩和双薄壁墩。该文就这两种截面形式的墩,进行力学方面的理论对比分析,同时结合工程实例,利用有限元建模,分析两种截面形式下,桥梁结构在应力、位移等方面的差异,从而为连续刚构桥梁的设计提供一些参考。     

用BEAM18x单元替代三主梁力学模型

三主梁模型考虑截面的翘曲刚度，能准确计算结构的扭转频率，可用于模拟斜拉桥开口截面主梁。三主梁模型适用于结构动力特性分析．但不能直接用作动力分析模型。在ANSYS软件中以BEAM18x单元建立单主梁模型，以替代三主梁模型。经算例验证．该方法建模简单，计算精度高。     

单柱墩拟静力试验仿真计算案例

在地震荷载作用下,钢筋混凝土桥墩是最易破坏的桥梁构件,如何较可靠地模拟钢筋混凝土桥墩在循环荷载作用下的非线性滞回反应是桥梁结构抗震研究的重要内容。以呈弯曲破坏形态的钢筋混凝土桥墩的拟静力试验结果为依据,基于OpenSees中的Beamwith Hinges Element单元,分别建立了圆形墩和矩形墩的滞回分析纤维单元模型。由计算结果与试验结果对比可知,所建立的纤维单元模型对桥墩的骨架曲线及滞回曲线都有良好的模拟效果,且能体现桥墩在反复加载过程中刚度、强度退化现象。     

地下结构闭腔薄壁预制构件设计关键技术

采用闭腔薄壁构件是地下结构大型预制构件轻量化设计的重要手段，闭腔薄壁构件已在长春、青岛和深圳等城市的装配式地铁车站衬砌结构中率先得到应用。地下结构闭腔薄壁构件目前尚没有适用的规范和标准可参考执行，在理论研究和实际工程应用的基础上，对地下结构闭腔薄壁预制构件设计关键技术进行论述。首先，从装配式地下结构的受力特性、接头构造、接缝防水及耐久性角度，分析预制构件轻量化的设计方法，论述闭腔薄壁构件轻量化的优势； 然后，通过与带肋的T形、工形和箱型截面构件对比分析，揭示闭腔薄壁构件在剪力滞效应和剪应力分布规律方面具有类似的力学性能特征，即闭腔薄壁构件存在典型的剪力滞效应，但影响程度较低，同时分析剪力滞效应的主要影响因素，提出适用于闭腔薄壁构件的剪力滞系数，截面剪应力全部由纵向肋板承担； 最后，分析闭腔薄壁构件的主要构造特点及其对构件力学性能的影响，提出翼缘板、纵向肋板、横隔板、端头板、内部空腔率等构造指标，并从计算分析和设计方法等方面提出闭腔薄壁构件结构设计要点。