复杂受力状态下岩体抗滑移空间稳定性分析

岩体失稳的临界滑动面的形状在具体工程中往往较难确定 ,一般的方法仅从平面上来考虑滑动面形状 ,现在三维弹塑性有限元计算基础上引入动态规划理论来解决在复杂受力状态下岩体的总体稳定性分析 ,确定各个剖面的滑面形状 ,从而判断总体空间滑面的形状 .采用有限元与动态规划相结合的方法 ,可以在不同工期分别计算岩体的稳定性 ,可对工程进行有效的指导     

渗流损伤耦合模型在三峡工程中的初步应用

利用流体扩散能量叠加原理,建立了裂隙岩体介质的渗透张量数学表达式综合运用断裂力学和损伤理论,探讨了复杂应力状态下多裂隙岩体的本构关系以及压剪裂纹的启裂准则,建立了裂隙岩体在压剪、拉剪应力状态下损伤演化方程,给出了裂隙岩体损伤场与渗流场耦合方程在此基础上,编制了平面有限元计算程序以对三峡永久船闸高边坡稳定性进行分析     

独塔混凝土宽箱梁斜拉桥结构设计与分析

南京六合新城龙池路跨滁河大桥主桥为100 m+85 m独塔混凝土宽箱梁斜拉桥,结构新颖,受力复杂.介绍该桥结构设计,建立三维空间有限元模型,对其成桥运营状态下主塔及宽箱梁的受力性能进行空间受力分析.结果表明,该桥设计合理,子结构在理论成桥状态下受力良好.     

白河特大桥施工过程稳定性分析

以白河特大桥为工程实例,采用有限元程序Midas/civil建立了桥梁的空间有限元模型,模拟其施工过程,进行了每个施工阶段桥墩的稳定性分析.计算结果表明:白河特大桥主桥的总体稳定性系数较大,桥墩结构稳定性较强,桥梁不易发生失稳破坏;桥梁在施工阶段以最大悬臂状态下稳定性最差,桥梁在成桥运营阶段,结构在活载作用下的稳定性可作为全桥的稳定性控制阶段,最易发生失稳的墩身是26号桥墩的纵向失稳.     

往复荷载下预制预应力混凝土梁柱接合部受力性能数值模拟

预制预应力混凝土梁柱接合部(PPC-BCC)作为结构构件间柔性连接的主要形式,在建筑、桥梁等结构中具有广阔的应用前景.文中探讨了基于三维杆系结构纤维模型程序实现复杂受力状态下PPC-BCC数值模拟的方法和途径,建立了符合PPC-BCC主要结构特性和受力特点的有限元建模方式.计算结果与试验结果对比表明:由于采用了完善的材料滞回模型和合理的有限元建模方式,本文方法及程序可以较准确用于复杂受力状态下PPC-BCC受力性能的数值模拟.     

地震作用下岩石边坡稳定性有限元模拟

为研究地震作用下岩石边坡的稳定性问题,根据实验室直剪实验结果确定了完整的岩石样本的抗剪指标参数,并根据岩体裂隙间距对其进行了弱化折减.采用有限元强度折减方法评估了含节理岩石边坡的稳定性,计算了临界滑移面的安全系数.通过Drucker-Prager破坏准则判断岩石边坡有限元模型中每个单元的滑移状态.采用准静态方法模拟岩石边坡地震作用荷载,讨论地震动力放大系数对边坡抗滑稳定性安全系数的影响.基于有限元分析结果,确定不同地震作用组合下岩石边坡在极限状态下的塑性区分布和滑移面的安全系数.     

梁肋斜交空间曲面吊索异形拱桥设计关键技术

拱肋与桥面斜交形成造型独特的异形斜跨拱桥,可用于城市景观桥梁.以某桥为实例,阐述了梁肋斜交空间曲面吊索异形拱桥设计的关键技术.该桥主跨190 m,主梁钢箱梁全宽达33.34 m,与钢箱拱肋斜交,吊索呈空间曲面分布,体系受力复杂,施工涉及多次体系转换,工序复杂.建立了空间有限元计算模型,对桥梁施工全过程、桥梁整体稳定性和弹塑性以及局部受力复杂区域进行了仿真分析.计算结果表明,该桥各关键设计参数均满足规范要求.该梁肋斜交空间曲面吊索异形结构为拱桥结构体系的创新发展提供了新的案例.     

开口基坑围护结构整体有限元空间分析

开口基坑围护结构在作受力分析时,由于其结构不对称,闭口端受力较大,如用常规受力分析方法,不能正确反映其受力状态,笔者采用DPsA整体空间有限元分析软件对嘉兴电力通讯大楼开口基坑围护结构进行了整体空间有限元分析,其计算结果能完整地反映开口基坑围护结构的受力和变形状态,用图形显示后比较直观,为合理地设计开口基坑围护结构提供了依据.     

大悬臂预应力混凝土盖梁空间受力分析

大悬臂预应力混凝土盖梁一般为跨高比较小的深受弯构件,内部体系受力复杂.为研究其空间受力特点,采用通用有限元结构分析程序建立三维块体有限元盖梁模型,对其进行施工阶段和使用阶段受力分析,并与相应梁单元模型进行对比.结果表明:实体模型及梁单元模型计算所得应力分布总体相同,但实体模型会出现部分应力集中现象;施工阶段分析应是此类盖梁结构设计的重点;盖梁悬臂段截面横向受力不符合平截面假定,局部出现应力集中现象.     

郑州国际会展中心铸钢节点S211-1的受力特性分析

用有限元分析软件对郑州国际会展中心展览厅屋盖桅杆的上部铸钢节点S211-1进行分析,根据实际尺寸建立实体模型,选取适当单元划分网格;根据实际情况,对铸钢节点的边界条件做出适当简化和调整.最后进行受力求解,得出了节点在复杂空间应力状态作用下的受力特性,从而了解了该节点的工作机理和受力特征.     

基于Taylor展开的分步有限元格式

描述了一种基于Taylor展开的分步有限元数值格式。该法在时间上进行分步计算,在空间上采用标准的Galerkin有限元格式。对该数值格式的稳定性分析表明,该法在时间和空间上均具有三阶精度,数值稳定性好,在库朗数0－1的范围内均收敛。相比于Taylor-Galerkin法,本有限元法不包含高阶微分项,适用于非线性多维问题及具有复杂边界形状的流动。该法具有计算简便,精度高,数值稳定性好等优点。     

刹车时轮胎动态接触压力的三维有限元分析

分析刹车状态下轮胎动态接触压力的大小和分布.采用三维有限元方法,把轮胎简化处理为实心,采用变形等效原则拟合轮胎的计算参数.结果表明:低胎压轿车轮胎刹车时接地形状近似为梯形,高胎压货车轮胎刹车时接地形状近似为矩形;负荷一定时,胎压升高,轮胎接触压力增大,胎压一定时,负荷增加接触压力也增加;刹车状态下轮胎接触压力大于静止状态下接触压力.有限元计算结果与文献实测结果较为接近,说明把轮胎简化处理为实心,采用变形等效原则拟合得出轮胎参数,进行轮胎的动态接触压力分析是可行的.     

预应力混凝土连续刚构桥锚下局部应力测试与分析

在大吨位预应力束的作用下,锚下混凝土受力特征复杂.为了掌握洪屋窝特大桥局部受力情况,确保施工和结构安全,在洪屋窝特大桥1#墩的1#块纵向预应力张拉施工时,测试了錨垫板附近箱梁混凝土的应变分布,进行了空间有限元分析,并对理论计算与实测进行了分析比较.     

跨海大桥海上钻孔平台结构受力分析

以某跨海大桥海上钻孔平台为工程背景,利用Midas Civil建立海上钻孔平台的整体有限元模型,对海上钻孔平台在工作状态下的结构受力进行分析.通过计算分析表明,海上钻孔平台的最不利受力位置均出现在旋挖钻机的加载位置附近.总体来看,海上钻孔平台在工作状态下的结构应力远低于钢材的设计强度,具有足够的安全储备,建议在旋挖钻机工作的位置增强结构,在其余结构受力较小的位置适当优化结构尺寸,以取得更好的受力性能和经济性.     

拱脚受力分析和破坏机理探讨

利用有限元软件Ansys,建立了钢管混凝土系杆拱桥拱脚部位的三维有限元空间模型,模拟了该部位在两种最不利荷载工况(弯矩最大和轴力最大)下的受力情况.计算结果表明,拱脚节点以受压为主,节点内部应力分布均匀,总体受力合理,满足设计要求.同时,根据材料破坏理论,找出了最有可能产生破坏的位置,并提出了相应的预防措施.     

车用膜式空气弹簧囊体帘线受力有限元分析

针对特定空气弹簧的断面轮廓形状和帘线结构形式建立了空气弹簧结构计算的有限元模型，着重分析了帘线角、初始气压及下沉量对空气弹簧充气、压缩状态气囊囊体帘线受力的基本特征．结果表明：充气状态下，帘线受力基本取决于初始气压，帘线角和下沉量影响很小；压缩状态下。帘线受力在气囊与上盖板和底部活塞接触部分较为复杂，受帘线角、初始气压、下沉量影响很大；帘线包裹钢丝圈部分出现受压或张力不足的情况，可以通过帘线结构的合理设计来克服。     

预应力混凝土桥塔斜索锚固区空间应力分析

现代斜拉桥的桥塔往往采用混凝土结构 ,由于斜拉索强大的水平拉力作用 ,使得斜索在塔体的锚固构造处理变得十分关键 .为此以实际工程为背景 ,运用现代有限元方法和光弹模拟试验 ,对塔体斜拉索锚固区进行了空间应力分析 ,探讨了在强大斜拉索力作用下锚固区的受力特点 ,分析数据为塔体锚固构造设计提供了重要的参考依据 .有限元分析与光弹试验结果比较表明 ,计算结果和试验结果相当吻合预应力混凝土桥塔斜索锚固区空间应力分析@卓卫东 @房贞政     

斜拉桥异型主塔稳定性研究

斜拉桥体系中,主塔是受压构件,对于异型主塔,结构重心偏离中轴线位置,空间受力和稳定性比较薄弱,稳定性分析显得极其必要．针对长青沙二桥施工过程中主塔的不同状态,建立主塔有限元分析模型进行稳定性分析;在悬臂施工阶段对比主塔稳定性计算方法,确定了斜拉索保向力对主塔稳定性的贡献．     

一种新型的预应力大跨空间结构动力特性分析

以郑州国际会展中心会议厅钢屋盖为研究对象,根据ANSYS有限元分析程序中的模态分析,利用子空间迭代法对结构进行了计算,分析了这种新型的预应力大跨空间钢屋盖的动力特性.通过建立了3种不同预应力状态下的分析模型,从而对预应力的施加对结构的影响进行了全面分析.优化出了空间性能良好、受力合理的预应力状态.     

考虑摩擦系数的沥青路面动态轴载换算

为研究复杂工况下的动态轴载换算,分析了车辆移动荷载作用下沥青路面的动力响应,对数值计算的有效性和车辆行驶特性的影响进行了研究,并提出了动态轴载换算公式.基于二维Lamb问题验证了数值计算的有效性,并建立刚性基层沥青路面的三维动力学数值模型,分析不同车速、路面摩擦系数和轴载等因素的影响.当荷载匀速移动时,轴载和路面摩擦系数对路面动力响应的影响明显,考虑摩擦系数的动态轴载换算指数明显大于静态荷载.结合车辆和路面多种影响因素的三维有限元计算模型更符合沥青路面结构的实际受力状态,动态轴载换算公式可用来改进当前的规范设计.