太阳辐射下弦支穹顶叠合拱结构的温度效应

编制程序分析了茌平体育馆弦支穹顶叠合拱结构中室外钢拱在太阳辐射下温度场分布规律,结果显示太阳辐射下钢拱温度场为非均匀温度场,截面温度梯度和杆件平均温度较高.采用考虑太阳辐射影响的温度场研究了弦支穹顶叠合拱结构的温度效应,得到夏季太阳辐射对结构的温度变形和温度应力影响极大,且考虑太阳辐射影响的温度荷载为结构的控制荷载等重要结论.对支座约束刚度、钢拱合拢温度、钢拱刚度等影响弦支穹顶叠合拱温度变形和温度应力的参数进行了参数分析,研究表明,支座约束刚度对支座反力影响极大,但对结构温度变形和温度应力影响较小,钢拱合拢温度和钢拱刚度取值对结构的温度变形和温度应力影响极大.     

ANSYS软件在锚杆静力分析中的应用

介绍了有限元分析软件ANSYS结构静力学分析模块,采用国外最为先进的三维设计和分析软件PRO/E建立金属锚杆的三维模型,利用ANSYS对锚杆结构的强度和刚度进行分析,确定其应力和应变的薄弱点,对增加锚杆的性能有一定的指导意义.     

巨型框架结构、筏基刚度对砂卵石土地基影响的有限元分析

根据室内试验选取了土体的物理参数,从上部结构、筏基两方面通过有限元分析考虑相互作用模型施工过程中巨型框架结构、筏基刚度对砂卵石土基的沉降和应力分布影响.结果表明:巨型框架结构刚度对基础的沉降和内力以及地基的反力有比较明显影响,但结构的层数影响是有限的;随着筏基刚度增加,基础的沉降和差异沉降减小,基底反力向边缘集中,应力分布越不均匀,正应力增大.这对同类问题的研究和应用中有一定的参考价值.     

日照作用下汽车起重机吊臂结构的热—力耦合分析

日照辐射会使汽车起重机吊臂产生旁弯现象.基于ANSYS对日照作用下的汽车起重机吊臂结构侧弯挠度进行了进热—力耦合分析发现:温度场的引入对结构应力影响不大,而吊臂结构侧弯挠度对温度变化相当敏感,而且局部温度分布均匀性对结构侧弯挠度影响很大.此外,在一天当中吊臂结构侧弯挠度变化具有双波峰现象.分析结果可以对结构设计提供一定的参考.     

大跨度正交正放与正交斜放空腹夹层板力学性能对比分析

为对比正交正放与正交斜放空腹夹层板性能的差异，基于ANSYS、SAP2000建立大量模型，分析了边梁截面尺寸、表层板厚度、上肋和下肋截面尺寸、结构长跨比对两者刚度的影响，层高对结构频率的影响以及基于AP法对两者的抗连续性倒塌性能分析。结果表明：边梁截面尺寸与混凝土表层板厚度的增加可以明显的提升结构刚度；上、下肋截面高度为主要影响结构刚度的参数且截面尺寸增大可以提升结构刚度；结构的长跨比大于1.5时，选用正交斜放的放置形式更好；高层建筑中正交斜放空腹夹层板的自振频率更具优势；正交斜放空腹夹层板的抗连续性倒塌能力更优秀；正交斜放空腹夹层板的刚度从多个方面优于正交正放空腹夹层板。     

非均布温度条件下CRCP+AC复合式路面温度应力分析

根据传热学相关理论,应用大型有限元软件ANSYS10.0对夏季高温条件下CRCP+AC复合式路面瞬态温度场进行了模拟,利用温度-结构耦合原理计算了日周期气温下路面结构的温度应力.分析过程中,考虑了温度沿路面深度方向分布的非线性特征及初始参考温度的非均匀性,对CRCP+AC复合式路面温度应力的影响因素进行了分析.研究结果表明,AC层厚度、CRC层厚度、CRC与基层接触条件的改变对路面结构温度应力的影响较大.当AC层厚度小于6 cm后,改变CRC层厚度对混凝土板温度应力影响不大.     

立柱式双向旋转钢闸门静力数值分析

基于大型有限元分析软件ANSYS,对立柱式双向旋转钢闸门进行了建模和分析,通过静力分析获得了闸门不同工况下的应力和应变的分布规律,对闸门的强度和刚度进行了校核.结果表明,闸门的强度和刚度满足设计要求,闸门整体结构设计合理,所作研究对同类闸门结构的设计计算具有一定的参考价值.     

大型造桥机工作状态数值模拟与试验

以MSS 50-15000型造桥机为研究对象,利用ANSYS有限元计算分析软件,对浇注工况下造桥机的结构进行了强度和刚度分析,得到了造桥机结构的应力分布和挠度曲线,为造桥机的设计和施工过程中的标高调整提供了理论依据.根据有限元计算结果,对造桥机的大应力点、主梁垂向变形及其净变形进行测试,试验结果与计算结果基本一致.     

钢筋混凝土框架填充墙的温度效应分析

采用ANSYS软件,将有限元方法应用于框架填充墙温度应力计算,对框架填充墙结构进行整体温度应力分析.计算分析各种温度作用对框架填充墙结构的影响,探讨结构在温度荷载作用下的不利工况,给出结构由于温度变化造成的结构内力变化范围.结果表明,可以根据在温度作用下应力、位移分布的规律和具体的数值来进行截面设计和采取相应的构造措施,使温度裂缝控制由感性上升为理性,也使采取的抗裂措施既到位又经济.     

碳纤维板-混凝土界面黏结性能的试验研究与有限元分析

碳纤维板与混凝土的界面黏结性能是碳纤维加固混凝土结构的关键性能之一,对加固结构的力学行为和破坏形态等有着重要影响.进行了4个试件的碳纤维板-混凝土黏结双面剪切试验,研究了设置不同粘贴长度的试件的界面力学行为和破坏模式,分析了黏结长度对界面极限承载力和应力分布的影响.试验结果表明:加载点附近应力远大于端部应力,板端黏结界面剪应力沿板长方向大致呈指数衰减分布.在试验研究基础上,在ANSYS中采用正交弹簧单元组模拟界面黏结,建立了试件的有限元模型,并采用试验分析得到的局部黏结滑移曲线关系作为有限元模型中的界面弹簧单元刚度,计算发现有限元分析结果和试验结果比较吻合,从而验证了本文有限元模型的有效性.以本文试验得到的黏结滑移曲线关系为基础,通过拟合得到了基于几种经典黏结滑移本构形式的界面本构模型.试验及有限元分析表明:当拉伸应力超过碳纤维板强度的24%时,碳板已开始从混凝土表面剥离.为保证充分利用碳纤维板的强度,应采用可靠锚具对碳纤维板进行锚固.     

考虑温度影响的大体积混凝土应力场分析方法

在大体积混凝土应力场计算中,混凝土的弹性模量和徐变变形都与温度有关,温度场应力场存在耦合现象.根据温度损伤和温度对徐变的影响,建立了考虑温度影响的混凝土弹性模量表达式和徐变应变计算的递推公式.应用粘弹性与损伤耦合和正交各向异性损伤理论,描述了混凝土在高应力水平下的非线性徐变特性和由于微裂缝扩展引起的刚度退化与应变软化,建立了考虑温度影响的大体积混凝土结构应力场分析的有限元表达式.将这一结果应用于沙牌拱坝应力场计算中,考虑温度影响后,发现坝体局部应力可能出现恶化,对开裂控制不利.     

超长混凝土楼板温度作用效应分析与模拟计算

文章从混凝土结构的温度分布和温度效应的基本概念出发,分析了混凝土整体结构产生温度应力的原因,提出了ANSYS分析结构温度作用效应的材料与温度参数.针对某实际工程,应用ANSYS软件对混凝土结构温度作用效应进行了仿真模拟,并进行了探讨.     

不同摩擦系数的少片变截面钢板弹簧性能分析

采用不同材料的板簧垫片,簧片间摩擦系数亦有所不同,因此设计钢板弹簧时仅考虑钢与钢的接触摩擦将造成其性能分析结果的不准确.针对这一问题,利用ANSYS软件的接触非线性功能,对少片变截面钢板弹簧的等效应力及刚度特性进行分析,得到不同摩擦系数下的VonMises应力分布和载荷-变形曲线,重点讨论了摩擦系数对钢板弹簧应力及刚度特性的影响;同时对钢板弹簧进行相应的性能试验.结果表明:少片变截面钢板弹簧的应力计算值和测试值误差较小,刚度仿真计算值和试验测量值基本吻合,相对误差小于5%,说明有限元分析能精确地模拟各簧片间的接触和摩擦问题,真实反映钢板弹簧的受力和变形情况,可用于研究簧片间不同摩擦系数对钢板弹簧应力及刚度特性的影响.     

新疆现浇楼板温度收缩裂缝影响因素的有限元分析

新疆地区具有气候干燥,年温差、日温差大等气候特点,温度收缩裂缝是现浇楼板裂缝的主要形式,为从减小温差、增大板厚、调整约束构件截面尺寸等方面给温度收缩裂缝的控制提供理论依据,采用ANSYS有限元软件对某框架结构工程实例进行数值模拟分析。通过钢筋混凝土单元SOLID65建立该结构的整体式计算模型,其中以整体弥散配筋考虑钢筋的影响,以节点压缩、耦合考虑构件梁、板、柱三者之间的协调变形,然后建立了综合温差、板厚、约束刚度3种因素的不同计算工况,分析了这3种因素对楼板主应力分布影响的规律。结果表明,温度收缩应力是现浇楼板裂缝的主要影响因素,增大板厚可降低楼板应力水平,增大约束构件刚度可使楼板应力分布趋于均匀,但整体应力水平提高。     

砖混结构墙体温度应力的有限元分析

砖混结构中的现浇楼板、墙体由于温度变化和混凝土收缩产生温度应力,可能会导致结构出现裂缝,严重时甚至影响结构的安全使用.结合裂缝的成因以及计算方法,采用ANSYS有限元分析软件建立数值计算模型,对结构墙体进行温度应力的有限元分析.分析表明:伸缩缝间距不仅取决于于屋盖或楼盖的类别和有无保温层,而与砌体的种类、材料和收缩性能以及结构物的平面尺寸等有直接关系.     

长寿命路面结构设计与寿命预估

为解决现有路面设计寿命不足、实际使用寿命短等问题,从长寿命路面设计思想出发,对PCC AC复合式路面(下面层为普通水泥混凝土,上面层为沥青混凝土)的荷载应力与温度应力进行分析,应用ANSYS分析软件,采用三维等参元法和弹性层状体系理论,分析确定PCC AC复合式路面的力学模型,同时结合依托工程的PCC AC长寿命路面结构进行试验验证.结果表明:影响PCC板底荷载应力和温度应力的主要因素为水泥混凝土板厚度、水泥混凝土弹性模量及AC层厚度,而AC层弹性模量对PCC板底温度应力影响较小;设计的复合路面使用寿命达到40 a以上.     

基于热-力耦合磨削表层残余应力的仿真分析

为研究磨削后工件表面残余应力的分布特征需要先进行磨削区温度场的分析.通过建立磨削区温度场的数学模型和传热模型,应用ANSYS分析不同磨削参数对磨削区温度场的影响,仿真结果表明磨削深度对最高温度的影响最大.结合磨削过程中产生的磨削力,用APDL程序对磨削区的热-力耦合场进行ANSYS分析,获得工件在恢复室温时磨削残余应力大小及分布状态,揭示热-力耦合情况下对磨削表面残余应力形成的影响机制.通过残余应力试验对比试验结果和仿真结果,验证了仿真方法的有效性.     

非标砌块对灌芯砌块砌体有限元模拟及理论分析

为了探讨非标块对灌芯砌块砌体力学性能的影响,本文采用ANSYS有限元模拟,来分析非标砌块给灌芯砌体极限承载力造成的影响,并通过应力分布,解释造成影响的原因。而且,ANSYS模拟清扫孔块标准件和系梁块标准件时,接触单元接触刚度的大小会对承载力有很大的影响,并通过与试验数据比较,得出了适合清扫孔块标准件和系梁块标准件的接触刚度值,进一步验证了试验结果。     

基于三维有限元的超薄白色罩面结构设计方法

通过有限元分析及试验，探讨了超薄白色罩面（UTW）的结构设计方法．采用ANSYS软件建立有限元模型，以正交各向异性接触模型模拟层间接触状况．分析确定了最不利荷位，对板底拉应力和层间剪应力的影响因素进行了分析，计算了不同板尺寸下的温度应力．基于基层顶面当量回弹模量和旧沥青层模量，给出结构强度综合系数的计算公式，得出结构强度综合系数小于等于17时的板厚设计图表，可用于超薄白色罩面的路面设计。     

混凝土多孔砖砌体结构温度应力有限元分析

针对影响混凝土多孔砖砌体结构的温度裂缝问题进行了探讨,考虑混凝土多孔砖及砂浆强度、圈梁截面高度、结构温差等因素对墙体温度应力的影响,采用有限元分析程序ANSYS构造了数值计算模型进行整体有限元分析,并总结了各因素对墙体温度应力的影响规律．研究结果为预防和控制混凝土多孔砖砌体结构温度裂缝提供了科学依据．