大跨度深水高桩码头纵梁形式优化设计研究

本文针对深水高桩码头的纵梁结构形式进行了拓扑优化计算,本文首先进针对在400kN/m均布荷载作用、不同矢跨比条件下行了一系列拓扑优化计算,并对优化计算结果中的小矢跨比模型建立了精细有限元模型进行验证。于此同时,本文还计算了不作加强处理的拱圈荷载响应和仅作简单加强的拱圈荷载响应。计算结果显示,优化计算结果可以更加有效的减小拱式纵梁结构的最大挠度和大主应力值。     

倒无梁楼盖式地下室底板计算方法的探讨

本文主要介绍了倒置式钢筋混凝土无梁楼盖地下室底板的计算荷载取值及三种常用计算方法.     

地震荷载作用下基于ASA和MMFD优化组合算法的框架结构多目标优化设计

针对地震荷载下的某框架结构特点,以结构的体积、最大单元有效应力和最大节点位移作为目标函数,梁截面尺寸作为设计变量,并采用离散变量的形式进行描述,将梯度优化和全局优化算法相组合,对其进行优化设计.计算结果表明,优化后体积的减小能降低工程造价.实例分析表明该模型能应用于实际工程的优化设计.     

基于ANSYS的石膏空腔模无梁楼盖拓扑优化设计

石膏空腔模无梁楼盖是以预制石膏空腔模壳为永久性施工内模的整体现浇空心楼盖,其最大优点是降低结构层高,施工方便,但尚存在结构形式单一、经济效益不明显等问题。引入拓扑优化理论和方法,对石膏空腔模无梁楼盖结构进行研究。首先介绍了基于ANSYS的有限元拓扑优化技术的基本原理和方法,以及拓扑优化的数学模型。然后,对实心无梁楼盖进行拓扑优化,阐述了ANSYS拓扑优化分析的一般过程;根据目标函数和约束函数的迭代历程,指出了拓扑优化的优越性;根据单元伪密度分布情况,提出四类石膏空腔模无梁楼盖形式:密肋式楼盖、空腹板架楼盖、井式楼盖、其他网格楼盖。     

地下车库无梁楼盖计算方法对比分析

目前,无梁楼盖由于板底平整,室内净空高度大,便于设备管线的铺设,便于采用工业化的施工方式,综合经济指标较好,在地下车库中使用越来越广泛。本文结合工程实际,通过对地下车库无梁楼盖常用的两种计算方法,经验系数法和有限元法的计算对比,探究两种方法计算结果差异的原因,明确在实际工程设计中两种方法的适用范围,以及总结设计过程中需注意的问题,为地下车库无梁楼盖设计提供合理可行的依据。     

预应力的程序计算方法

针对工程实践中常用的预应力钢束布置形式,推导了预应力钢筋回缩影响长度的数值解法和预应力等效荷载的一般计算式.计算机编程实现了预应力钢筋回缩影响长度和预应力等效荷载的计算,并通过算例对程序进行了验证.     

线性荷载及均布荷载共同作用下外边界固支环板的极限荷载研究

考虑到Mises屈服条件的非线性 ,应用加权余量法分析了外边界固支环板在线性荷载与均布荷载共同作用下的极限荷载。针对线性荷载的不同分布形式 ,给出了极限荷载的计算公式 ,得到了极限荷载的数值计算结果及影响曲线 ,并与最大弯矩极限条件下的数值结果进行了对比 ,验证了其计算结果的合理性     

浅谈国内外计算施工中桥梁上部结构风荷载标准

针对目前工程中风荷载对施工中桥渠上部结构的稳定性影响较大的现状,结合滨州公路黄河大桥工程,借用国内规范和ISO风荷载标准对桥梁施工过程中的上部结构风荷载进行计算并做了比较,指出风荷载是施工过程中的重要荷或形式．是导致施工事故的重要原因之一。     

考虑地基刚性的无梁板柱（桩）的内力分析

用有限元法对无梁板柱的结构的内力进行数值分析，并编制了相应的计算程序，分析时以薄板理论为基础，考虑柱刚度以及地基刚度的影响。本文适用于多种支承方式、多种荷载组合、柱与地基固接或弹性嵌固下无梁楼盖及高桩码头的内力分析。     

复杂应力构件多荷载工况下的配筋优化

遗传演化结构优化算法自提出以来,研究主要针对单荷载工况的情形,研究成果对于指导实际工程设计存在缺陷.为了满足工程应用的需求,本文以ANSYS有限元软件的非线性分析为平台,选用solid65单元和link10单元分别模拟混凝土单元和钢筋单元,将分离式模型遗传演化结构优化推广到复杂应力构件多荷载工况下的配筋优化.通过选用开洞深梁和开洞剪力墙作为数值算例以验证,分离式模型遗传演化结构优化可以综合考虑多个荷载工况的影响,减少人为因素的干扰,直观地计算出钢筋配置方案,很好地完成复杂应力构件在多荷载工况下的配筋优化设计,所得的结果符合受力机理,且不会使钢筋过度集中,还因为提高了钢筋的利用效率,所以相比弹性应力设计方法节省了用钢量.     

线性荷载及均布荷载共同作用下外边界固支环板的极限荷载研究

考虑到Mises屈服条件的非线性，应用加权余量法分析了外边界固支环板在线性荷载与均布荷载共同作用下的极限荷载。针对线性荷载的不同分布形式，给出了极限荷载的计算公式，得到了极限荷载的数值计算结果及影响曲线，并与最大弯矩极限条件下的数值结果进行了对比，验证了其计算结果的合理性。     

浅析轻型钢结构门式刚架用钢量

本文结合工程实际设计经验,通过计算和分析单层门式刚架轻型钢结构厂房的结构形式,总结了在不同设计条件下,多种柱距和跨度下的含钢量（㎏/㎡）。并提出了较经济合理的柱网尺寸（柱距、跨度等）,以及在已定的外界条件（柱网尺寸,荷载大小,檐口高度等）下,单独进行截面优化的理论方法,供设计和建设单位参考。     

六点支承单层玻璃板抗弯承载性能试验

为设计玻璃幕墙结构中的六点支承玻璃板,研究其在面外均布荷载作用下的抗弯承载性能,进行了试验模拟和有限元计算。使用工程中常用的玻璃板材料和紧固件,按照工程实际的安装和支承形式,通过人工施加平面外均布荷载,测量了试件的应力和挠度。试验结果表明,玻璃板的应力和挠度均随着荷载的增加而线性增加,中孔边应力为玻璃板的控制应力,最大挠度在跨中附近,厚板承受面外均布荷载的能力较强。未考虑大变形的有限元计算结果与试验结果吻合相对较好。     

六点支承单层玻璃板抗弯承载性能试验

为设计玻璃幕墙结构中的六点支承玻璃板,研究其在面外均布荷载作用下的抗弯承载性能,进行了试验模拟和有限元计算。使用工程中常用的玻璃板材料和紧固件,按照工程实际的安装和支承形式,通过人工施加平面外均布荷载,测量了试件的应力和挠度。试验结果表明:玻璃板的应力和挠度均随着荷载的增加而线性增加,中孔边应力为玻璃板的控制应力,最大挠度在跨中附近,厚板承受面外均布荷载的能力较强。未考虑大变形的有限元计算结果与试验结果吻合相对较好。     

钻地武器作用下坑道动被复结构荷载的计算

为研究坑道动被复结构在钻地武器作用下的荷载变化情况,通过震塌荷载经验公式的计算对比,给出4级围岩在典型钻地武器GBU-28作用下的荷载变化规律。计算结果表明,震塌荷载的变化同坑道动被复段的围岩级别和支护类型有关,支护条件一定时,围岩质量越好其震塌荷载就越小;围岩级别相同时,支护条件越好其震塌荷载就越小。Ⅳ级围岩在24m左右时,不论采用什么支护形式,其震塌荷载都较大,因此Ⅳ级围岩不适宜构筑坑道工程的口部结构,在设计中应予以避免。     

基于石膏空腔模的两类新型无梁楼盖静力分析研究

石膏膜壳无梁楼盖是以石膏制作的空腔膜壳作为楼板内部的膜壳,然后浇筑混凝土形成的整体现浇空心楼板。该类无梁楼板具有抗弯刚度大,自重轻,结构高度低等特点,但仍存在形式单一、应用面窄等问题。根据文献1的研究成果,选取两类新型无梁楼盖结构,然后利用ANSYS软件对上述两种结构做了竖向荷载下的静力分析,详细研究了其挠度和应力分布,最后根据分析结果对两类楼盖的差异性及应用范围进行了讨论。研究表明:两类无梁楼盖都具有材料用量少、楼盖刚度大、受力性能好等特点;空腹板架式楼盖在应力分布上更为合理而9区格楼盖在施工上更为方便。     

刚、柔性桩力学性状有限元分析

采用有限元分析软件ANSYS对刚、柔性桩复合地基的力学性质做了计算分析,研究了刚、柔性桩复合地基的荷载传递形式,并且和桩基的荷载传递形式做了比较,并且通过计算分析了桩身模量以及下卧模量的改变对桩身荷载分布形式的影响.分析结果表明,刚性桩复合地基和柔性桩复合地基荷载传递形式是完全不同的.     

分离式空心板梁桥的荷载横向分布系数计算方法

为推动新型分离式空心板梁桥的工程应用,提出针对该桥型的荷载横向分布系数计算方法。选取主梁间距、桥梁跨径、桥宽和梁高作为影响桥梁横向受力性能的参数,采用ABAQUS有限元软件计算不同参数组合的分离式空心板梁桥结构在单车道和多车道荷载作用下的弯矩和剪力横向分布状况,探究关键参数对荷载横向传递的影响规律;通过非线性回归分析法拟合得到弯矩和剪力横向分布系数在不同荷载工况下的计算公式。实桥算例验证结果表明,该方法计算结果可信,具有一定的安全度,能够较好地满足工程设计的要求。     

集中荷载作用下工字型钢-混凝土组合梁稳定性研究

钢—混凝土组合梁结构是当前土木工程建设中重要的建筑结构形式,其承载能力的有效发挥对于实际工程意义重大.但是,当前对于钢—混凝土组合梁结构稳定性计算方法以及结构设计还没有较为明确的标准和规范,所以给工程实际带来很大的不便.对集中荷载作用下工字型钢—混凝土组合梁结构的侧向失稳问题进行研究.根据集中荷载作用下工字型钢—混凝土组合梁变形特征,建立了集中荷载作用下组合梁翼缘侧向屈曲失稳的力学模型以及侧向弯扭力学模型.运用能量法,分别求解两种模型的结构变形势能,并根据势能驻值原理,采用变分法,进行结构失稳临界荷载的求解.并通过对两种模型的对比,来确定更加便于工程实践的力学模型和计算方法;通过实例对文中两种模型下的临界失稳求解计算方法进行验证,并与国内外关于组合梁稳定性的计算模型和方法进行比较,验证计算模型和计算方法的可行性.     

刚性筏板下群桩基础共同作用实用分析方法

为了分析实际工程中大规模桩筏基础荷载分担及沉降特性,基于桩-土-筏相互作用理论提出了在竖向荷载作用下考虑土体弹塑性的刚性筏板下群桩基础共同作用的实用分析方法.桩-土-筏相互作用包括桩-土、桩-桩、筏-土和桩-筏相互作用,土体弹塑性考虑了土体模量的双曲线型变化特性.通过对不同尺寸条件下桩筏基础现场实测案例进行分析,介绍了计算过程中相应土体参数的取值方法,并基于基础沉降及桩-土荷载分担比实测和计算值对比结果,验证了该计算方法用于分析实际工程中大规模桩筏基础的合理性.同时基于某工程桩基优化分析,其计算结果表明:考虑筏板的荷载分担能显著降低桩基用量,桩数降为原设计1/3左右时,基础沉降并不会显著增加.