BP神经网络在极限承载力预测中的应用

<正>预应力高强混凝土简支T梁极限承载力的计算通常采用有限元的数值分析方法,考虑材料非线性影响,对T梁进行全过程分析,得出T梁的承载力。影响预应力高强混凝土简支T梁极限承载力的因素很多(如混凝土强度、钢筋强度、梁的跨径、截面尺寸等),且具有复杂的非线性特性。实际工程中,传统方法建模比较复杂,而且计算工作量大,花费大量的人力和     

悬臂混凝土薄壁箱梁剪力滞效应试验研究与分析

进行了大比例伸臂混凝土薄壁箱梁在弹性范围内的剪力滞效应试验研究与分析,重点研究了伸臂混凝土薄壁箱梁悬臂部分在不同荷载作用下,荷载-挠度曲线以及不同截面处翼缘混凝土应变分布规律等问题.研究结果表明:在集中荷载作用下不同位置处截面均存在正剪力滞现象;而在均布荷载作用下不同位置处截面存在不同的剪力滞现象:支座处存在正剪力滞现象,离支座2/3悬臂长度处存在明显的负剪力滞现象.根据试验结果,得到了伸臂混凝土薄壁箱梁悬臂部分不同荷载作用下,不同截面处翼缘等效宽度计算系数,并和现行JTG D62-2004规范比较,得出规范计算结果较试验结果偏于安全.     

一种变截面悬臂梁挠度计算方法研究

考虑梁的弯曲变形和剪切变形,利用单位荷载法推导等宽矩形截面且高度线性变化的悬臂梁分别在弯矩、集中荷载和线形分布荷载作用下的最大挠度理论计算公式,得到此类梁的柔度,再利用截面分解和变形协调条件,导出箱形和工字形变截面悬臂梁的挠度公式。通过算例,验证了该方法的合理性,为此类截面构件的变形控制提供了参考。     

基于实测材料参数的钢筋混凝土矩形柱偏心受压极限承载力计算研究

【目的】为了研究钢筋混凝土矩形柱在偏心受压情况下的极限承载能力。【方法】针对规范上已有的钢筋混凝土矩形截面偏心受压构件计算公式均以等效矩形应力分布图为基础的现象，本研究基于平截面假定，对混凝土压应力分布曲线进行积分并推导新的计算公式，通过MATLAB计算推导公式的理论值与钢筋混凝土矩形柱偏心受压构件试验所得的实测值进行比较。【结果】结果表明：钢筋混凝土矩形柱在偏心受压下，受拉区、受压区破坏现象与理论基本相符，通过推导的公式计算的极限承载力与实测值吻合程度较高。【结论】本研究验证了该推导公式可以对一般钢筋混凝土偏心受压情况下的极限承载力进行计算。     

斜交支承连续箱梁桥的剪力滞效应与约束扭转分析

通过编制有限元程序MFRAME2,对一斜交支承三跨连续箱梁进行了计算,其计算值与ANSYS壳单元计算值吻合较好,验证了该单元的可靠性。研究分析了斜交支承三跨连续箱梁的力学性能,结果表明:斜交支承降低了连续梁控制截面的弯矩值和剪力滞广义力矩值,并且随着斜交角的增大,二者的峰值都在减小。在同一横截面上,剪力滞广义力矩值远远小于弯矩值。斜交支承增大了连续梁控制截面的双力矩,并且随着斜交角的增大,其峰值也增大。在偏心荷载作用下,斜交支承使扭矩从中跨传递到了2个边跨,双力矩在斜交支承条件下在连续梁内不再具有对称性,在设计中应注意。     

PBL剪力连接件抗剪承载力计算方法研究

【目的】客观验证PBL剪力连接件的抗剪承载力计算公式的适用性和准确性。【方法】介绍木-混凝土组合梁和PBL剪力连接件研究现状,并从中选取5个具有代表意义的抗剪承载力计算公式,采用控制变量法对比分析不同的计算公式中混凝土立方体抗压强度和开孔钢板的开孔直径参数对剪力连接件极限承载力的作用规律,并优化组合梁的设计参数。【结果】结果表明：中国《公路钢结构桥梁设计规范》（JTG D64—2015）、胡建华和郑双杰提出的抗剪承载力计算公式得出的计算结果准确率较高。【结论】本研究围绕影响PBL剪力连接件抗剪承载力计算公式的因素,从而得出通用性较好的抗剪承载力计算公式,其成果将为现代木-混凝土组合梁桥的设计及PBL剪力连接件的设计优化提供参考。     

混凝土薄壁连续箱梁剪力滞效应分析与对比

在大比例连续混凝土箱梁模型弹性范围内剪力滞效应试验研究基础上,结合混凝土箱梁的特点,通过选用合适的单元类型和材料本构关系,运用ANSYS大型有限元分析程序模拟了试验全过程,重点分析了连续混凝土薄壁箱梁在集中荷载作用下,荷载-挠度曲线以及不同截面处翼缘混凝土应变分布规律等问题,分析结果与试验结果吻合良好.     

激光焊Ⅰ型夹芯三明治板挠度分析

应用等效刚度模型,按均质梁理论,计算激光焊接Ⅰ型夹芯三明治板在三点弯曲状态下弹性阶段的挠度,得到挠度曲线,并利用ABAQUS有限元软件对其进行受弯性能数值模拟分析,得出加载点的荷载-位移曲线,并对理论挠度曲线进行验证.结果显示:挠度的理论值与模拟值吻合较好,在加载点处相差1.3％,说明应用等效刚度模型计算梁挠度准确性较高,并通过有限元分析得出了所研究三明治板的极限承载力,研究结果对今后激光焊Ⅰ型夹芯三明治板的设计及应用具有一定的指导意义.     

带高位厚板转换层混凝土框筒结构地震弹塑性反应分析

研究带高位厚板转换层钢筋混凝土框架核心筒结构的弹塑性地震反应.通过非线性动力时程分析,探讨地震强度水平、转换层层位、转换板厚度、下部结构刚度和楼层屈服承载力对层间位移和楼层剪力等结构弹塑性反应的影响.结果表明:层间位移和楼层剪力随地震强度增大而增大,地震强度越大影响越显著;随转换层层位提高,层间位移增大;转换板厚度增加对转换层下部结构的抗震不利;转换层下部核心筒剪力墙厚度和框支柱截面增大,均会减小结构的层间位移,但下部楼层剪力增大;楼层屈服承载力是影响结构位移反应的重要因素.     

双向密肋楼盖的三维有限元数值模拟

利用有限元程序ANSYS,对双向密肋楼盖的受力性能进行非线性有限元数值模拟,数值模拟与试验结果吻合较好,验证了有限元模拟的可行性和正确性;分析了楼盖在集中荷载作用下,密肋板和实心板受力性能的相似性,板区格数对密肋楼盖极限承载力的影响,以及与普通梁受力性能的异同.     

用Chebyshev函数研究双模量梁变形时的解析解

用Chebyshev函数构造双模量梁拉伸区和压缩区的轴向位移函数,然后利用双模量梁横截面剪应力公式确定了拉伸区和压缩区轴向位移函数表达式,再结合位移几何方程得到了双模量梁的弯曲微分方程和弯曲正应力公式.计算分析表明:用Chebyshev函数得到双模量梁变形时的解析解的计算精度很高,利用Chebyshev函数研究复杂载荷作用下的双模量梁弯曲变形时,可以方便得到双模量梁弯曲变形的挠曲线方程,而弹性力学方法却难以求得复杂载荷作用下双模量梁弯曲变形时的挠曲线方程.双模量梁截面的弯矩方向相反梁段的挠曲线是间断的而不是连续的,原因是两梁段弯曲时的中性轴不在同一水平线上.     

激光焊I型夹芯三明治板挠度分析

应用等效刚度模型,按均质梁理论,计算激光焊接I型夹芯三明治板在三点弯曲状态下弹性阶段的挠度,得到挠度曲线,并利用ABAQUS有限元软件对其进行受弯性能数值模拟分析,得出加载点的荷载-位移曲线,并对理论挠度曲线进行验证。结果显示:挠度的理论值与模拟值吻合较好,在加载点处相差1.3%,说明应用等效刚度模型计算梁挠度准确性较高,并通过有限元分析得出了所研究三明治板的极限承载力,研究结果对今后激光焊I型夹芯三明治板的设计及应用具有一定的指导意义。     

蜂窝梁受力性能数值分析

为进一步了解蜂窝梁受力性能,采用Abaqus有限元软件,对未经切割的实腹构件和相同截面形式、相同跨度、相同距高比及开孔数目的圆孔、六角孔和矩形孔的蜂窝梁进行分析、比较,得出蜂窝梁的破坏形态和不同孔型对蜂窝梁承载能力的影响。结果表明:随着荷载增加,蜂窝梁塑性始于边缘孔各角点并向腹板和翼缘发展,局部出现鼓曲现象,构件即达极限状态,同时跨中出现较大弯扭变形,出现整体失稳;同实腹梁相比,蜂窝梁的承载能力和刚度均降低,六角孔蜂窝梁的极限承载力要高于圆孔和矩形孔的极限承载力。     

K型带加强环鼓型钢管节点极限承载力分析

根据圆钢管相贯节点的特性,提出了鼓型钢管节点构造形式,利用ANSYS非线性有限元分析方法,分别计算了在主支管相交区设置了不同方式、不同数量、不同厚度和大小加强环的鼓型钢管节点的极限承载力和刚度,并与非加强K型钢管相贯节点的极限承载力比较.结果表明,鼓型钢管节点可以提高钢管节点的极限承载力和刚度.     

超静定等强度梁在复合载荷作用下的优化

利用阶梯折算法给出了超静定梁在复合载荷作用下等强度设计的一般计算表达式,研究了二次超静定等强度梁在复合载荷作用下的体积优化问题,通过算例给出了复合载荷作用下等强度梁与等截面梁的体积对比.     

体外预应力CFRP混凝土薄壁箱梁数值模拟分析

在体外预应力CFRP混凝土箱梁抗弯试验研究的基础上,运用大型结构分析软件ANSYS对试验结果进行全过程有限元数值分析,得到的开裂荷载、极限荷载以及荷载-挠度曲线与试验结果吻合较好,从而验证了ANSYS软件模拟体外预应力CFRP混凝土箱梁试验的可行性.在此基础上重点分析了各级荷载下体外预应力CFRP筋应力增量的发展规律以及箱梁整体应力分布情况,为此类箱型截面设计提供了一定的参考.     

预应力混凝土连续曲线箱梁桥模型试验

曲线箱梁桥结构往往采用独柱单点支承方式.国内外有不少独柱单点支承曲线箱梁桥发生整体移位现象,或者发生支座脱空现象,更有甚者发生箱梁倾覆现象,单点支承体系和支座设置不当是其主要原因.通过比例缩尺为1∶5的三跨连续曲线箱梁桥的模型试验,探讨了该结构在预应力和使用荷载作用下的挠度、支座反力及径向位移.试验梁的计算跨度为6 m 9 m 6 m.中间支座为独柱单点支承,梁端为双支座支承,梁体曲线半径为120 m.试验梁细部尺寸根据几何相似原则及施工需要进行设计,采用支架现浇施工.试验为立交桥的安全设计提供理论依据,也为弯梁理论研究提供实践基础.     

空心率对GFRP管-混凝土-钢管复合梁受力性能的影响

为研究空心率对GFRP管-混凝土-钢管复合梁结构抗弯性能以及滞回性能的影响规律,首先采用数值模拟软件ABAQUS建立了2根复合梁模型,并通过现有试验结果验证了该模型的正确性,在此基础上设计了15根复合梁模型构件,将空心半径设为0 mm、25 mm和50 mm,在研究抗弯性能时,通过改变混凝土强度进行横向对比,混凝土强度选用C60、C70和C80,分析复合梁结构的荷载-位移关系曲线和极限承载力的变化。在研究滞回性能时,通过改变钢管厚度进行横向对比,钢管厚度设为4 mm和8 mm,分析复合梁结构的滞回曲线、骨架曲线、极限承载力和极限位移。结果表明:对于空心半径不同的复合梁构件,荷载位移曲线趋势相同,随着荷载的增加,空心半径越小的构件抗弯承载力提升的越快且极限承载力越大;构件滞回曲线趋近梭形且相对饱满,说明复合梁具有优良的塑性变形能力;空心半径为50 mm的构件相比空心半径为0 mm和25 mm的构件承载力产生突降,因此不建议在工程实际应用中使用空心半径较大的复合梁构件;复合梁的抗震性能可以通过增加钢管厚度而增强。     

均布荷载作用下悬臂梁的弹性力学解

梁是土木工程中最常见的构件.材料力学基于平衡方程、物理方程和平截面假定的梁的计算分析结果,对浅梁较为精确,对深梁存在较大的误差,难以满足结构设计的要求.为此根据弹性力学平面问题基本理论,采用半逆解法,求出了悬臂梁在均布荷载作用下的应力、形变和位移.可供工程结构设计和弹性力学教学参考.     

组合梁桥有限元计算方法

采用了一个变截面预弯梁的例子详细介绍了用有限元计算组合结构桥梁的方法.通过有限元方法、试验方法以及一种简化计算方法研究了一片实验梁在实验荷栽作用下的力学性能.有限元计算获得的应力、挠度结果与实验及简化计算方法所得结果吻合良好,证明这一有限元方法可以有效的模拟分析组合结构桥梁,并解决组合结构桥梁计算中较为困难的混凝土与钢粱连接、混凝土开裂后刚度以及变截面梁的抗弯刚度等问题.