三峡水电站钢衬钢筋砼压力管道承载能力研究

结合三峡水电站直径为１２．４０ｍ压力引水管道仿真结构模型试验,研究大直径钢衬钢筋混凝背管的裂缝开裂,温度应力和承载能力,为这种超大型管道设计提供依据。     

钢衬钢筋混凝土压力管道裂缝计算公式研究

分析了用现有计算公式计算钢衬钢筋混凝土压力管道裂缝宽度的计算值与实测值的符合程度,建立了精确度较高的计算钢衬钢筋混凝土压力管道裂缝宽度的半理论半经验公式.     

基于ANSYS的钢衬钢筋混凝土压力管道优化设计

钢衬钢筋混凝土压力管道的优化设计实际上是如何充分发挥钢材强度以达到即节省钢耗又增加收益的目的.首先采用锅炉公式拟定经济直径,然后借助ANSYS有限元优化技术,利用ANSYS优化工具箱的零阶方法,设计在不同水压下钢衬钢筋压力管道的最优弹性模型,并通过与某工程实例进行比较,验证该工程设计的合理性和经济性.     

超高水头双钢衬钢筋混凝土引水压力管道的优化设计

针对单纯采用压力钢管或内钢衬外包钢筋混凝土管道形式都难以适应超高水头的技术难题,文中提出了双钢衬钢筋混凝土压力管道的结构型式,能使这一问题得到较为合理有效的解决,同时对今后类似工程也有很好的参考价值．由于该结构配置的钢材较多,受力复杂,故此,如何充分利用钢材的强度,减少用钢量成为至关重要的问题．文中正是适应这种要求,分别对不同超高水头作用下压力管道进行优化设计,得到相应的结构优化模型．并对弹性优化模型和弹塑性优化模型进行比较,从而显示出混凝土开裂对钢材的最优配置的影响．     

钢衬钢筋混凝土压力管道的非线性有限元模拟

结合ANSYS有限元分析软件在钢筋混凝土结构非线性分析中的应用,应用ANSYS软件对某水电站的钢衬钢筋混凝土压力管道的应力和位移进行了模拟分析。     

非均匀内压荷载对钢衬钢筋混凝土管道联合承载结构内力的影响

采用非线性有限元方法，分析了大型钢衬钢筋混凝土管道联合承载结构在非均匀内水压力荷载下的结构反应，结果表明，在大型压力管道设计中，应考虑非均匀内水压力荷载对结构的不利影响，以策安全。     

考虑混凝土软化特性的钢衬钢筋混凝土压力管道承载性能研究

采用损伤塑性模型,考虑混凝土软化特性,对三峡水电站钢衬钢筋混凝土压力管道进行非线性有限元分析,并与模型试验结果进行对比.与不考虑混凝土软性特性相比,考虑混凝土软化的计算结果在混凝土开裂范围、最大裂缝宽度、钢材应力等方面与模型试验成果吻合更好.考虑混凝土软化特性的计算结果表明:在设计内水压力作用下,管顶内侧和管腰外侧混凝土最易开裂,最大裂缝宽度的计算值约为0.26mm,小于规范规定的裂缝宽度限值;钢衬的最大应力出现在管顶,钢筋的最大应力出现在内层钢筋管顶位置,钢衬和钢筋的最大应力分别为132.1MPa和143.5MPa,均小于相应钢材的允许应力,满足强度安全要求.     

钢衬钢筋混凝土蜗壳结构非线性分析

利用有限元法原理,考虑水工结构的特点,编制了钢针钢筋混凝土结构二维非线性有限元程序,并用已有的试验成果对非线性有限元分析进行了验证,最后利用该程序对某一高水头抽水蓄能电站蜗壳联合承载结构进行了计算分析。     

钢衬钢筋混凝土压力管道非线性有限元分析

采用接触单元并考虑材料的非线性,通过对钢衬钢筋混凝土压力管道进行三维有限元参数化分析表明,接触单元能较好地模拟钢衬管与垫层的相互作用,参数化分析得出各个参数对压力管道的影响,为压力管道的精确设计提供参考.     

钢衬钢筋混凝土压力钢管的非线性分析

本文先介绍水电站钢衬钢筋混凝土压力钢管工程实例,接着论述了钢衬钢筋混凝土压力管道的作用机理和非线性分析的必要性,最后阐述了钢衬钢筋混凝土压力管道非线性分析在ANSYS的实现方法.     

分布裂缝对坝后压力管道动力特性的影响

应用分布裂缝模型的动弹模理论，研究布置在坝体下游面的钢衬钢筋 混凝土联合作用压力管道的动力特性．首次对坝后钢衬钢筋混凝土管道在 外包混凝土开裂前后的自振特性及动力响应进行了分析比较，为实际工程 设计提供了依据．     

坝下游面钢衬钢筋混凝土管非线性有限元分析

采用解析法对某水电站坝下游面钢衬钢筋混凝土压力管道进行初步设计,确定了钢衬厚度和钢筋配置,对其进行整体三维非线性有限元分析,着重研究了在设计荷载作用下,钢衬和钢筋的应力状态以及管周混凝土的开裂特征．采用将非线性有限元分析与规范解析法相结合的方法,先根据非线性有限元计算的结果,分析得到钢衬钢筋混凝土管的钢筋应力,再将其代入规范解析公式,计算出结构的裂缝宽度,并最终提出了满足结构限裂要求的配筋方案．     

钢筋混凝土板的有限元分析

本文采用有限元法对钢筋混凝土板建立三维分层模型和三维分离模型并进行计算,将实验结果与常温下的三维分层模型以及分离模型的计算结果进行了对比;同时对比了相同条件下常温与高温混凝土板变形情况,以及高温下两种模型的变形.得出：工程应用中,在误差允许的范围内,优先考虑用分层模型来模拟钢筋混凝土板和温度载荷对钢筋混凝土板变形有很大影响的结论,从而为进一步进行钢结构的整体分析提供了依据.     

Nonlinear finite element analysis of steel fiber reinforced concrete deep beams

By the nonlinear finite element analysis (FEA) method, the mechanical properties of the steel fiber reinforced concrete (SFRC) deep beams were discussed in terms of the crack load and ultimate bearing capacity. In the simulation process, the ANSYS parametric design language (APDL) was used to set up the finite element model; the model of bond stress-slip relationship between steel bar and concrete was established. The nonlinear FEA results and test results demonstrated that the steel fiber can not only significantly improve the cracking load and ultimate bearing capacity of the concrete but also repress the development of the cracks. Meanwhile, good agreement was found between the experimental data and FEA results, if the unit type, the parameter model and the failure criterion are selected reasonably. Biography: XU Lihua (1962–), female, Professor, Ph. D., research direction: fiber reinforced high performance concrete.     

内水压下钢衬钢纤维混凝土压力管道截面应力计算

钢纤维混凝土是控制钢衬钢筋混凝土裂缝的一个有效途径，但钢纤维加入到混凝土中使结构计算变得复杂，现有的钢衬钢筋混凝土压力管道的计算方法不再适用，因此根据结构的受力特点以及钢纤维混凝土的特性提出了钢衬钢混凝土压力管道的计算方法，该方法是受力全过程分析；并着重进行了混凝土裂后的非线性计算。     

Nonlinear Finite Element Analysis of Mechanical Performance of Reinforced Concrete Short.Limb Shear Wall

On the basis of test, nonlinear finite element analysis of reinforced concrete (R. C) short-limb shear walls under monotonic horizontal load are carried out by ANSYS program in order to understand the evolution of cracking, deformation and failure course of the specimens. At the same time, the results of numerical calculation are compared with the results of test. The results indicate that, under monotonic horizontal load the failures of the specimens with flange wall and without flange wall all occur at the intersections of lintel bottom and limb of wall, the failures also occur at the bottom of limb; the load-displacement curve of wall without flange is steeper than that of wall with flange, and the ductility is worse than that of wall with flange; the results, such as cracking, deformation, yield load and ,so on of finite element analysis agree well with the results of test. These results provide theoretical basis of study and application of R. C shortlimb shear wall.     

带填充墙框架的精细化有限元模拟与分析

研究钢筋混凝土框架结构内部填充墙对框架的抗侧刚度、承载力及变形能力的影响。采用混凝土塑性损伤模型及黏性接触面单元模拟填充墙砌块及砂浆,对框架填充墙砌体进行了精细化建模,并模拟框架的面内水平位移加载,得到填充墙砌体在不同加载阶段的裂缝开展形态及外框架结构的损伤情况。将数值模拟结果与试验值进行了对比,为带填充墙框架的有限元精细化模拟及分析提出了一种可行的方法。     

自应力混凝土结构限制膨胀过程有限元法分析

在试验基础上,根据限制条件下自应力混凝土的变形相容和平衡条件,参照自由变形膨胀混凝土的变形曲线,给出了自应力值和有效自由变形的增量关系;建立了可考虑膨胀和徐变时间过程、可适应各种边界条件和配筋形式的配筋混凝土自应力发展过程的有限元分析模型,对若干配筋自应力混凝土试件的有限元数值计算表明,自应力发展过程的计算结果与试验结果吻合。     

钢-混凝土组合梁的非线性杆系有限元分析

根据截面应符合平截面假定等基本假设提出了预应力钢-混凝土简支组合梁全过程工作中钢梁下翼缘应力达到0.2fsy、钢梁下翼缘初始屈服、钢梁腹板下翼缘0.3hw高度处屈服及构件正截面破坏这4个特征状态的弯矩、曲率计算公式.基于这些特征点,运用最小二乘法分析得到组合梁截面弯矩-曲率关系的解析表达式.此外,利用该解析表达式建立了组合梁的有限元分析模型,推导了组合梁的单元刚度矩阵,编制了相应的非线性全过程分析程序.该方法考虑了混凝土压碎、钢梁材料硬化对结构性能的影响,计算简单,易于在计算机上实现,计算结果与实测结果较吻合.