某刚架桥有限元分析

简单介绍了某刚架桥的特点,并建立了空间杆系有限元模型,对其静力、动力进行详细分析,为同类桥梁设计提供理论依据。     

斜腿刚架桥的受力变形计算方法研究

为了验证斜腿刚架桥的通常计算方法-强迫位移法的计算结果的可靠程度,采用有限元计算手段,对该种桥梁分别按强迫位移法和结构与土共同作用的方法进行了计算比较．结果表明：强迫位移法的计算结果改变了桥上荷载传递的方式,使其应力分布状态与真实应力分布状态有着比较明显的差别．通常情况下采用强迫法能保证桥梁结构的整体安全性,但在桥梁的局部（尤其是跨中位置）,该方法会使计算结果偏小,并且在温度变化较大的地区采用该方法进行设计时会使结构产生强大的水平力,甚至导致桥梁基础无法设计．在这种情况下,就必须仔细考虑上下部结构共同作用,来对桥梁进行设计分析．     

V型墩连续刚架桥的造型与结构方案设计研究

结合石家庄市友谊大街桥的设计,研究了V型墩连续刚架桥的整体造型、桥墩造型及栏杆造型,分析了桥梁造型设计需要考虑的水文、环境、建造技术和艺术体现等影响因素.研究了V型墩连续刚架桥箱梁、V型墩、基础的结构方案,分析了桥梁结构方案设计需要考虑的影响因素,进行了预应力钢筋布置和线形选择.     

梁格法在斜腿刚架桥结构分析中的应用

为对小跨径变截面斜腿刚架桥进行准确而简便的分析计算,采用梁格法并通过动静载试验与有限元计算结果进行验证,提出在建立梁格模型时应对计算跨径和斜腿刚域进行合理的模拟,所得结果满足精度要求.     

节点刚域设置对钢筋混凝土框架结构抗震性能的影响

在钢筋混凝土框架结构地震反应分析中,节点区域因具有相对较大的刚度而设置一定范围的刚域。刚域范围的设定对钢筋混凝土框架结构的地震反应和损伤发展历程具有明显的影响。文章采用基于柔度法的纤维有限元方法,考察了不同的刚域设置方法对结构地震反应和损伤发展的影响,并结合我国抗震设计的实际情况给出了相应的设计建议。     

刚架桥动力特性测试分析与研究

桥梁结构的动力特性能够很好地表现桥梁的健康状况和损伤状态,分别通过环境随机激振技术和定点跳车激振方法对一座刚架桥的动力特性进行了测试,给出了利用随机振动理论和响应传递函数识别结构的频率、振型和阻尼比的方法,并对两种测试方法进行了比较.通过ANSYS建立空间有限元模型,对桥梁结构的无载和有载动力特性进行了仿真分析.实测与理论分析表明:按本方案测试获得的试验结果较为理想,环境激励测试能获得更多阶的振型和自振频率;而跳车激振方法只能很好地激发结构的基本弯曲振动模态.通过试验研究结果验证了有限元动力分析模型的正确性,可为同类桥梁的测试和分析提供参考.     

混凝土面板堆石坝抗震性能有限元数值模拟分析

采用有限元数值模拟方法,分析了蒲石河抽水蓄能电站面板堆石坝的动力响应特性,计算了堆石坝在地震荷载作用下的模态和振型。基于Westergaard的经典公式,模拟了水库上游水位附加质量对大坝抗震性能的影响。有限元数值计算的堆石坝固有频率和振型为其抗震设计和分析提供理论依据。     

核心型钢混凝土柱抗震性能试验及数值模拟

在低周反复荷载作用下,对1个钢筋混凝土柱和8个核心型钢混凝土柱进行试验,研究核心型钢配钢率和轴压比对试件抗震性能的影响.研究结果表明,试件抗震性能随着核心型钢配钢率的增加得到显著改善.采用有限元软件ADINA对试件进行非线性有限元全过程分析,计算得到的试件骨架曲线、应力应变分布和裂缝发展情况与试验结果吻合良好.     

刚塑性有限元法对双金属轧制结合面的模拟研究

提出了在刚塑性有限元法模拟双层金属轧制过程中。处理金属结合面时。附加一层假想的界面单元。并且对这种单元模型进行区别于普通单元的处理。采用这种方法在计算实例上得到了理想的结果。     

带刚臂的钢框架-混凝土核心筒结构的抗震性能分析

对带有刚臂的钢框架-混凝土核心筒超高层结构进行有限元计算分析,并对不同的结构布置和结构内力的突变进行比较分析,研究了刚臂的位置、数量、节点的连接方式改变时,其地震作用下结构地震反应的一般规律.结果表明,在地震作用下,设置一道刚臂的最佳位置在0.466倍房屋高度处;刚臂的数量尽量多设,不仅能减小侧向位移,而且能够减小刚臂处钢柱内力的突变;外围钢框架与核心筒之间采用刚性连接对于结构的抗震性能最有利.     

100m钢筋混凝土烟囱抗震加固及数值模拟

某100 m钢筋混凝土烟囱,建于20世纪60年代,使用过程中发现烟囱局部外壁保护层出现外鼓起壳现象,纵向钢筋因锈蚀体积膨胀造成保护层脱落,其目前的使用状况不仅难以满足正常使用和耐久性方面的要求,并且可能对结构安全造成威胁.基于烟囱的当前状况,首先,根据烟囱实际的使用状况和计算分析结果,对烟囱的抗震性能做出了评价;其次,...     

非静压成形过程的刚塑性有限元模拟

本文针对非稳态高速成形过程，讨论了冲击载荷和体积力的计算问题，给出了一种全面考虑冲击载荷与体积力作用的刚塑性有限元方程。并且将此分析成功地应用于锻造过程中上下模具金属填充性能的比较研究。     

新型装配式剪力墙抗震性能数值模拟与起滑荷载分析

为增强装配式剪力墙的耗能能力,提高其施工效益,提出一种具有摩擦抗剪与耗能功能的新型装配式剪力墙结构,并进行了抗震性能试验. 为弥补试件数量不足以及精确确定最优起滑荷载的设计需求,结合新型装配式剪力墙抗震性能试验结果,探讨相应高精度有限元模型建立方法,并进行多参数结构抗震性能影响分析. 最后,基于有限元分析结果和新型装配式剪力墙工作原理,确定最优起滑荷载. 研究结果表明：所提出的新型装配式剪力墙具有良好的滞回耗能能力;螺栓预紧力、钢材摩擦因数、螺栓总距等对结构抗震性能影响显著,应作为相应结构设计的主要参数,竖向荷载、钢板厚度、钢材弹性模量影响较小,可以忽略不计;当起滑荷载设定为墙体屈服荷载时,结构模型耗能达到峰值,同时耗能系数开始明显降低,因而将结构的最优起滑荷载确定为屈服荷载.     

刚塑性变形模拟的相似条件

本文根据相似理论确定了刚塑性变形模拟的相似条件,选取按比例缩小的模型,对塑性成形过程进行计算机模拟,计算了圆柱体镦粗和平面应变镦粗两个实例,为扩大计算机模拟的应用范围,提出了一种新的途径.     

新型全装配剪力墙抗震性能模拟

参考“螺栓连接件螺栓”式水平接缝连接构造全装配混凝土剪力墙(PSW-1),设计了一种新型“螺栓连接件”式水平接缝连接构造全装配混凝土剪力墙(PSW-2),并通过有限元软件ABAQUS建立了PSW-1、PSW-2和对比现浇剪力墙试件(SW-1)的理论分析模型。在试验工况下对PSW-1进行了单向加载模拟并将所得荷载位移曲线与试验结果进行对比,证明文中数值模拟方法有效;对PSW-1、PSW-2与SW-1进行了低周反复加载数值模拟,研究了这3类剪力墙试件的抗震性能。结果表明,PSW-2新型装配式剪力墙试件的抗震性能总体上优于PSW-1装配式剪力墙试件;PSW-2试件的承载力及刚度与SW-1现浇剪力墙试件基本一致,变形能力略好,但耗能能力略低于SW-1试件;3类试件破坏形态存在一定差异。     

X形配筋增强高强钢筋异形柱边节点抗震性能数值模拟

为研究X形配筋增强高强钢筋混凝土异形柱边节点抗震性能,采用Abaqus有限元方法分别模拟不同轴压比、梁筋直径、混凝土强度、钢筋强度试件在低周往复作用下的受力过程。对比分析各试件的承载能力、变形能力、滞回性能和刚度退化。考察各参数对X形配筋增强高强钢筋混凝土异形柱边节点抗震性能的影响。结果表明:轴压比0.28下试件滞回性能最好;梁筋直径的增加可以延缓刚度退化,承载能力、变形能力增强,但滞回性能变差;600 MPa级高强钢筋与C60强度混凝土结合的试件及HRB 500高强钢筋与C50强度混凝土结合的试件抗震性能相对较好。     

独柱空心薄壁墩剪切变形对抗震性能的影响研究

西部地区地质构造复杂、地震多发、山区坡面陡峻处的公路简支梁桥下部结构多采用抗震能力好的独柱空心薄壁墩。通过对独柱空心薄壁墩采用Euler-Bernoulli梁理论和Timoshenko梁理论研究,运用有限元分析方法进行结构的静力和动力分析,对比研究剪切变形对墩柱抗震性能的影响,提出了高烈度地区简支体系桥梁独柱空心薄壁墩剪切变形对抗震性能的影响因素及计算方法。该方法计算精度高、速度快,对高烈度地区公路桥梁抗震性能研究具有很好的借鉴价值。     

深水桥梁群桩桁架组合基础抗震性能分析

首先研究了水下双桩系统按照同向、反向振型振动时的频率及动水压力变化规律,通过分析发现,水下相邻桩反向振动振型会增强作用于桩身的动水效应。据此提出群桩—桁架组合基础设计方案,通过桩间桁架,限制群桩间反向振动,提高基础刚度。以四桩群桩基础模型为试验对象,进行了普通群桩基础和3种组合基础方案在不同水深条件下的水池模态试验,研究了群桩—桁架组合基础的动力性能。然后,通过对四跨连续梁桥进行地震反应谱分析,全面评估了该新型基础的抗震性能。研究表明,经过合理设计的群桩—桁架组合基础可以改善并优化深水桥梁的地震响应。     

福建土楼混合结构抗震性能的数值模拟分析

研究福建土楼外部夯土墙和内部木构架对土楼整体抗震性能的贡献,探讨方形和圆形土楼抗震性能的差异.采用有限元数值模拟方法,选取与福建土楼地质条件相近的两组天然地震波(EL Centro波和Taft波)和一组人工地震波,以圆形土楼承启楼和方形土楼世泽楼为例进行分析.分别对外部夯土墙和夯土-木构架混合结构进行计算,得到在地震作用下的应力、层间相对位移、层间位移角、木结构承受的水平地震剪力等性能指标.结果表明:地震力主要是由夯土墙的惯性力引起的,夯土墙占水平地震总剪力的97.4%;圆形土楼的应力和应变比方形土楼更均匀,空间整体性更好.     

快速车轮成形过程的刚塑性有限元数值模拟

采用刚塑性有限元模拟软件TFORM2模拟了915KKD快速车轮的预成形过程。通过分析车轮预成形过程的塑性流动规律和镦粗压下量对预成形的影响,预测了预成形后毛坯充填模膛的情况,并得到了较佳的镦粗压下量值,为车轮成形工艺设计提供了科学依据。