复杂异型箱梁结构空间受力研究

采用梁格法及平板单元法对娄新高速公路涟源枢纽互通内一复杂异型箱梁结构进行了空间受力分析,比较了两种方法进行空间受力分析的优缺点和计算精度.     

大跨度悬索桥振动分析的组合单元法

提出一种新型单元——组合单元,这种单元包含了三维实体、三维梁、板、壳、空间杆等构件,突破了传统有限元对于不同材料或不同构件必须采用相应不同单元的限制,对悬索桥的索塔、加劲梁等复杂结构,能用较少的单元进行模拟,实现了用普通微机对青马悬索桥的空间振动分析,计算结果与实测值比较接近。     

刚臂拉杆在斜张桥空间振动分析中的应用

本文针对复杂的斜张桥结构建立了主梁的空间鱼脊模型，引入刚臂和斜拉索的空间组合单元，导出了单元刚度矩阵及质量矩阵，可对斜张桥进行空间振动分析。通过实例计算表明本文方法大大减少了结构的总自由度和单元个数，节省计算机时间，计算结果准确可靠。若用于斜张桥或悬索桥的动力响应分析，该方法会显示更大的优越性。     

不同实体单元对连续曲线箱梁空间应力分析的影响

采用3种不同的实体单元对结构受力复杂的连续曲线箱梁进行空间应力分析。以一些文献的研究成果为依据,并以厚壳曲面单元的计算结果作参考,对3种不同位移模式的三维实体单元数值模拟性能进行评价,为曲线梁的空间受力分析提供参考。     

文晖大桥主跨斜拉桥的空间分析及其试验研究

以杭州文晖大桥主跨双塔双索面三跨(100 m+240 m+103 m)预应力混凝土斜拉桥为工程背景,分析了目前桥梁设计计算方法存在的不足,提出了层合单元空间分析理论分析复杂载面形状的斜拉桥,并进行了实桥的静动力性能试验研究,结果表明所提出的理论方法突破了传统的有限元数值分析法对结构的不同材料必须采用不同单元的限制,用较少的单元就能够方便模拟和描述各种复杂的结构的总体受力性能,且计算结果与实测值较为接近.     

箱涵结构不同计算模型的精度分析

运用结构力学简化计算及Midas有限元通用软件,对公路工程中某一常用的通用箱涵结构进行了空间结构受力分析。结果表明,结构力学简化计算的结果与有限元的计算结果有一定的差距,有限元模型中,用不同单元类型模拟箱涵结构,也存在较大的差别,其中梁单元与板单元的计算结果基本一致,但实体单元的计算结果比其他方法计算的均要小很多;此外,箱涵结构地基支撑刚度也会影响结构的受力;小构件的箱涵结构,结构受力并不是简单的梁、板单元受力特性,而是一个复杂的空间受力状况。     

箱梁顶板开洞引起应力集中的对比分析

以宁连高速公路淮安大桥为例,研究分析带孔工作的板单元有效宽度应力集中分布情况。运用有限元软件实体模拟并对比分析复杂应力状态下在箱梁顶板开洞其周边单元主拉应力的变化,对开凿洞口后的结构进行应力验算,并给出处理建议。     

虚拟层合单元与杆单元在桥梁预应力混凝土结构分析中的合成方法

对预应力混凝土的计算方法和研究现状做出了评价,提出针对预应力混凝土结构分析的单元形式。通过自由度变换,把空间杆单元的节点自由度用空间虚拟层合单元的节点自由度来表示,即杆单元的节点无需固定在体单元节点上,共同模拟了预应力混凝土结构。在单元内采用选择性积分的方法计算单元刚度矩阵,用较少的单元模拟出了复杂的断面形式;并采用单独的空间杆单元模拟预应力束,能直接求解预应力对结构产生的变形和内力。经实例验证分析,使用该单元进行预应力混凝土结构分析,在网格划分比较稀疏的情况下,仍然获得较为精确的结果,较传统的预应力计算方法更为简单、更为准确。     

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。     

基于ANSYS二次开发的实体单元模型内力图的实现

当依据规范对结构承载能力极限状态和正常使用极限状态进行设计验算时,需掌握其内力状态.有限单元法对复杂结构进行内力分析有时需要采用空间实体单元,而ANSYS软件不能直接输出实体单元模型的内力图,需另行开发.文中介绍了利用软件后处理中的面操作,通过面积分和矩阵运算并编制APDL宏程序求实体单元模型内力图的方法.给出了4种不同截面形式的连续梁求内力图示例,并对实体单元模型的有限元解与采用三弯矩方程求得的理论解进行了比较.结果表明,文中所述方法可以方便地求得实体单元模型的内力图.