薄壁杆件约束扭转强度可靠度计算的有限元法

根据变截面薄壁杆件约束扭转的特点，提出用一维随机有限元法来计算其扭转强度的可靠度。它能够计算翘曲约束引起的二次剪应力流，具有计算工作量小、精度高的优点。     

薄壁箱梁约束扭转二次剪力流的分解计算方法研究

为合理计算薄壁箱梁约束扭转时的二次剪力流并揭示其分布规律,提出一种对二次剪力流进行分解的计算方法.从分析微元体的纵向平衡出发,分别建立悬臂板和闭合箱室上二次剪力流及二次扭矩的实用计算公式.引入剪应力系数,以反映二次剪应力对总剪应力的提高程度,并结合简支箱梁数值算例,详细分析悬臂板宽度变化对剪应力系数和二次扭矩的影响规律...     

泊松比在薄壁箱梁约束扭转和横向内力分析中的影响

为准确分析薄壁箱梁的约束扭转效应和横向内力,结合弹性力学中平面问题的几何和物理条件,提出基于乌曼斯基第二理论分析约束扭转时应考虑泊松比对弹性模量的修正,基于框架分析法分析畸变横向内力时应考虑泊松比对各板件横向弯曲刚度的修正.结合箱梁数值算例,不考虑泊松比或按工程中常用的材料选取不同的泊松比,详细分析了泊松比对约束扭转效...     

带悬臂板薄壁箱梁极惯性矩的合理计算方法

分析带悬臂板箱梁横截面上各项剪应力及其合成的扭矩,导出极惯性矩和翘曲系数的表达式并论证计算极惯性矩时考虑悬臂板的必要性。在约束扭转控制微分方程基础上,给出简支箱梁跨中作用集中扭矩荷载时各广义位移和内力的初参数解。结合数值算例,分别按考虑和不考虑悬臂板情况计算极惯性矩,将求得的全截面翘曲正应力与通用有限元软件ANSYS壳单元计算结果进行比较,分析不同极惯性矩计算结果对广义位移和内力的影响。结果表明:计算极惯性矩考虑悬臂板时求得的翘曲正应力比不考虑时更接近ANSYS壳单元的计算结果,证实考虑悬臂板更合理;计算极惯性矩时是否考虑悬臂板,对箱梁扭转角和广义翘曲位移的影响较小,但对双力矩和二次扭矩有明显影响,不考虑悬臂板时跨中截面的双力矩和二次扭矩分别减小22%和39%。     

薄壁箱梁剪力滞计算的梁段有限元法

采用考虑剪切变形及不同的纵向位移剪力滞差值函数的翘曲位移函数,来研究薄壁箱梁不同宽度翼板的剪滞变化幅度。采用能量变分法导出的控制微分方程的齐次解作为梁段的位移模式,由直接刚度法导出考虑了剪切变形的梁段单元的刚度矩阵;由功能原理获得单元荷载列阵,提出了一种能对工程中常用的变截面箱梁剪力滞计算的有限段法。有限段法计算结果与有机玻璃模型试验结果以及有限元法的计算值均符合良好。     

结构可靠度计算的约束极小化方法

本文提出结构可靠度计算的约束极小化方法，该方法对于非线性极限状态函数是一个精确的算法，在理论上它比一次二阶矩方法更严密。本方法与一次二阶矩方法不同，不需求出极限状态函数关于各变元的偏导数。因此。当利用计算机计算时，算前的准确工作量小，该方法对迭代初值无任何限制并且迭代总是收敛的。     

薄壁梁中的横向双力矩问题

本文对薄壁梁中的横向双力矩这一广义力进行研究,指出它在开口薄壁梁和闭口薄壁梁约束扭转中,对翘曲正应力和圣维南原理适用条件有着不同程度的影响,并首次提出了箱形薄壁梁在横向双力矩作用下梁中最大翘曲正应力的计算公式。     

连续刚构桥考虑约束扭转的动力(地震)响应

以甘肃靖远三滩黄河大桥为背景,对连续刚构桥考虑约束扭转的结构动力性能作了分析,得到了地震力作用下桥墩地震反应内力及主梁包括翘曲双力矩在内的反应谱内力曲线及时程反应曲线。     

现状车载下旧桥承载力评定和可靠度有限元分析

采用三维体元,进行4座旧桥现状车载(大于设计车载的2 5倍)下的有限元分析,对其承载力进行评定。结果表明,4座旧桥中有1座桥必须拆除,2座桥需要适当加固,1座桥不需要加固。用随机有限元计算旧桥在现状车载下的剩余可靠度结果表明,精确的分析模型能挖掘桥梁的承载潜力。用PSAP计算可靠度指标的灵敏度发现,可靠度指标对混凝土弹性模量比活载更敏感。     

曲线薄壁箱梁的空间受力分析

以曲线薄壁箱梁的翘曲扭转理论和微分几何为基础,导出了曲线箱梁的应变一位移关系．基于能量原理,通过引入单元变形模式,建立了相应的有限元列式,给出了曲线箱梁单元刚度矩阵及等效节点荷载列阵．数值算例结果表明,该理论正确,方法简单、易行．     

斜交箱梁的板梁段有限元法

吸取梁段单元和板梁框架法的思想,将斜交箱梁沿纵向划分为若干斜梁段,依据箱梁结构进一步将斜梁段划分为若干板梁段子单元,在位移分析的基础上,通过正、斜交坐标转换关系,直接建立在斜交坐标系内描述单元空间位移的方法,用势能驻值原理建立其有限单元列式,利用编制的有限元程序PBS进行斜交结构的分析,结果表明该方法具有较高的分析精度。     

薄壁直线箱梁仿真分析的板段元方法

针对现有计算方法无法准确反应箱梁断面框架受力特征的缺陷,提出一种新的板段单元分析法。该方法基于Kirchhoff直线法假设,在已有箱梁腹板、翼板刚度方程基础上,准确考虑横隔板对结构整体受力的影响,相对粗略考虑横隔板自身的应力变化规律,提出新的横隔板元位移模式,从而建立完整的箱梁板元分析列式。算例分析表明:该方法可正确模拟箱梁纵向正应力受横隔板的影响规律,即较好地反映横隔板对箱梁翼、腹板的弹性支承效应;与通用有限元精细模型相比,在相同的计算精度要求下,板段元法所需的自由度少得多,极大地降低了仿真分析的计算量。板段元法适用于其他断面形状的箱梁结构或肋板式结构,也可用于斜交箱形直梁的分析,具有较好的适用性。     

地铁车站洞口暗梁有限元分析

采用有限元软件ABAQUS分析了地铁车站洞口暗梁在竖向均布荷载、洞边局部荷载作用下的应力、变形和裂缝.对比了配筋依次取为板的纵向受力钢筋配筋量的若干倍,截面宽度为1 200 mm、1 000 mm的洞口暗梁的受力反应.基于分析结果,总结了洞口暗梁的受力性能特点,可为工程设计人员提供参考.     

斜交简支箱形梁截面抗扭简易计算方法的探讨

对国内外主要的斜交简支梁计算方法进行介绍 ,分析箱形截面斜交简支梁中 ,容许应力法下剪扭共同作用下斜交梁的基本假定、设计原理及公式 ,讨论箍筋和纵向普通钢筋的简易计算方法及其与国内外有关规范的比较 ,并以跨度 16m斜交角度 45°的预应力混凝土简支梁为例 ,说明该计算方法的工程意义。     

钢-混凝土连续组合梁非线性有限元分析

建立了钢-混凝土连续组合梁非线性有限元模型.该模型可以考虑材料非线性界面相对滑移对钢-混凝土连续组合梁受力性能的影响.利用该模型,对四榀钢-混凝土连续组合梁的界面滑移和挠度进行了仿真计算,将计算结果和实测结果进行了比较,验证了该模型的有效性.对单个栓钉的受力全过程进行了分析,表明按照弹性方法设计的栓钉在加载后期进入塑性阶段变形增加,是试件加载后期滑移迅速增长的原因.     

基于均匀试验设计的结构可靠指标计算方法

基于可靠指标的几何原理，结合均匀试验方法设计试验点均匀分散的特点，提出了一种基于均匀试验方法求解结构可靠指标的实用计算方法。该方法不需求偏导数，适合于求偏导数难和偏导数不存在的可靠指标求解问题。经算例验证，该方法简便实用，且具有令人满意的计算精度和计算效率，同时将该方法应用于一实际斜拉桥桥塔强度可靠指标计算，也具有良好效果。本文方法为结构可靠指标计算提供一种新的有效途径。     

栓钉式钢-混凝土组合梁剩余承载力有限元分析

为计算钢-混凝土组合梁剩余承载力,采用适用于组合梁的非线性有限元建模方法,提出疲劳简化分析法并用于组合梁剩余承载力计算中,通过与试验结果对比证明了该方法的有效性,在此基础上探究抗剪连接度与荷载幅值对组合梁剩余承载力的影响规律.结果表明:组合梁疲劳简化分析法用于计算组合梁剩余承载力可以简化计算过程,且计算结果与试验结果吻...     

斜交梁斜约束正交梁单元法

视斜梁结构为集中在梁中轴线上并具有斜交支承约束的弹性杆性，将空间梁单元的位移模式引入斜交梁单元中，考虑斜交梁的边界约束条件和特点，构造了一种12个自由度的斜约束正交梁单元，采用势能驻值原理和坐标变换构造了其相应的有限元列式，并证明了一般空间梁单元仅是空间斜约束正交梁单元的一个特例，最后简要介绍了（40＋70＋40)m预应力混凝土三跨变高度斜交箱形连续梁及其1：8模型梁的数值分析结果，模型试验与理论分析结果吻合，验证了本方法的可靠性。     

D型施工便梁动态特性的有限元分析

D型施工便梁常作为临时结构加固既有线路,其自振特性以及和机车、车辆动力荷载的联合振动特性是判断结构运营状况和承载特性的重要指标。本文运用有限元方法,计算D型施工便梁在动荷载作用下的动挠度和自振频率,分析和评估便梁的刚度和安全性,并将计算值和实测值进行对比。     

型材拉弯成形过程的参数化有限元建模方法

针对传统的预拉-弯曲-补拉(P-M-P)有限元建模方法在型材拉弯成形过程中应用的局限性,提出了一种基于连接器单元的型材拉弯成形参数化建模方法,实现了型材拉弯贴模过程中的边弯边拉模拟。该有限元模型中只需定义型材的伸长量,无需对成形过程中的夹钳轨迹进行计算,简化了仿真计算流程。以轨道交通车辆车顶弯梁作为研究对象,采用有限元模拟和试验方式获取了成形后工件的成形缺陷。对比表明,所提出的参数化有限元模型仿真结果和试验数据更为接近。