考虑翘曲应力的半潜平台扭转极限强度计算方法研究

半潜平台由于结构和受力复杂,目前主要采用非线性有限元整体模型计算其扭转极限承载力,存在建模和计算时间较长、精度较差和不易收敛等问题。一方面进行半潜平台的整体有限元模型的简化研究,提高其计算效率和收敛性;另一方面基于薄壁杆件理论,将该半潜平台截面简化为单壁室截面计算其翘曲应力,提出了基于一跨模型且考虑翘曲应力影响的半潜平台约束扭转极限强度计算的简化增量迭代方法,并编制了相应的计算程序。计算结果表明,所提简化增量迭代方法计算精度较高,能很好地反应翘曲应力对半潜平台约束扭转极限强度的影响,大幅减少了计算约束扭转极限强度的时间,可用于半潜平台的设计。

厚水泥混凝土道面温度翘曲应力分析

根据机场道面厚度较大的特点，以三维８结点有限元位移法为基础，编制了计算厚道面温度翘曲应力程序ＥＴ０３．并计算了厚道面的温度翘曲应力。

连续配筋水泥混凝土路面的温度翘曲应力研究

通过素混凝土板温度翘曲应力的Westergaard理论解和有限元数值解的对比,论证了素混凝土板计算模型的适用性,得到了板体自重对板的温度翘曲应力不产生影响这一重要结论.以三向弹簧模拟钢筋和混凝土之间的粘结,对素混凝土板中加入钢筋前后板体特征点位的温度翘曲应力变化情况作了计算分析,认为配筋层位、粘结刚度系数、温度梯度、板长、板厚及配筋率等参数对板中加入钢筋前后温度翘曲应力变化值的影响可以忽略.结果表明,Winkler地基模式下连续配筋路面单独板的温度翘曲应力可以沿用与其尺寸一致的普通水泥混凝土板的温度翘曲应力计算方法.

机场水泥混凝土加铺层温度翘曲应力研究

根据使用水泥混凝土进行旧机场道面翻修的实际，运用有限元方法和Ｇｏｏｄｍａｎ模型理论，提出了水泥混凝土加铺层温度翘曲应力的计算方法，并编制了相应的计算机程序ＥＴ２３。

CA砂浆弹模对框架板式轨道翘曲应力的影响分析

采用有限元分析法,对框架板在温度梯度作用下的翘曲应力进行仿真计算,分析了砂浆弹性模量的变化对框架板温度效应的影响。结果表明:在温度荷载作用下,框架板式轨道框架角点处和凸台边缘处将产生局部翘曲应力的集中,最大的翘曲应力产生在轨道板角点处,并产生最大的翘曲位移;随着CA砂浆弹模的增加,轨道板应力集中区域的最大翘曲应力逐渐减小,轨道板角点翘曲位移也逐渐减小。

加铺和未铺开级配磨耗层水泥路面的温度梯度与翘曲应力

翘曲应力对水泥路面有很大的破坏性,因此设法减少板块的温度波动非常有益。通过埋设路面温度传感器进行现场实测并对加铺和未铺开级配橡胶沥青磨耗层的水泥路面进行热性能定量分析,结果表明:沿水泥板厚的温度纵剖面(梯度)为非线性,昼夜间温度板顶变化很大而板底变化较小;水泥路面上加铺开级配磨耗层后,汽车通行时产生的通风效应,能减少昼夜间水泥板的温度波动。开展考虑温度梯度非线性的三维有限元分析,表明加铺了开级配磨耗层的水泥路面,夏天的翘曲应力会减小。进一步研究指出汽车行驶能增大路面的通风效应,而无车辆通行路面的开级配磨耗层对水泥板顶与板底温度差的减小作用就小得多。

水泥路面板温度翘曲应力有限元分析

利用有限元法计算了不同工况下水泥路面板的温度应力,包括不同的面板尺寸、板厚和基层顶面当量回弹模量.结果表明：板内温度应力随着板尺寸的减小而减小,板平面尺寸由4m×5m变化到3.5m×3m时,温度应力减小幅度并不大;当板平面尺寸小于3.5m×3m时,温度应力减小幅度比较大,降低幅度约为20%~30%.因此,减小板的平面尺寸能够有效地降低板内的温度应力,提高使用寿命.

水泥砼路面温度翘曲应力分析

本文首先对威斯特卡德计算温度翘曲应力方法与有限元方法进行了对比研究，其次运用温度翘曲应力有限元程序ＣＴＯ５计算了水泥砼路面的温度翘曲应力，得出了温度翘曲应力与水泥砼路面的基层材料参数间的相互关系。并在此研究的基础上，分析了水泥砼路面的分块对温度翘曲应力的影响，其结论可供设计、施工单位参考。

混凝土路面温度翘曲应力的有限元分析

以襄荆高速公路建设为背景 ,分别采用 Winkler地基和弹性半空间地基 2种计算模型 ,以及考虑冬季和夏季 2种环境温度的作用 ,用有限元方法对混凝土路面进行温度翘曲应力分析和变形分析 ,其结果表明 ,环境温度变化引起的路面应力不容忽视 ,基础的处理对计算结果有一定的影响 ,按 Winkler地基模型计算的变形结果小于按弹性半空间地基模型的变形结果 ,而按

考虑材料粘弹性特征水泥混凝土双层道面温度翘曲应力的研究

根据有限元位移法、粘弹性模型和Goodman模型理论,研究了水泥混凝土机场双层道面(考虑三种结合方式:直接式、结合式以及分离式)的温度翘曲应力.运用有限元初应变增量法,编制了考虑材料粘弹性的水泥混凝土道面温度翘曲应力的计算机程序VT23.最后,运用该程序,计算了直接式双层道面的温度翘曲应力,并经某机场的现场实验证明其计算结果的正确性.为计算水泥混凝土道面温度翘曲应力提供了科学而有效的手段.

考虑材料粘弹性混凝土路面温度翘曲应力分析

以线粘弹性模型理论和有限元初应变增量法为基础，提出了考虑材料粘弹性性质的水泥混凝土路面温度翘曲应力的数值计算方法，并编制了相应的计算机程序ＶＴ０５．运用该程序分析了两种地基上的混凝土路面板在温度翘曲变形受到地基反力约束时产生的翘曲应力，得到了较仅考虑材料弹性特征时更为合理的结果．为完善水泥混凝土路面温度翘曲应力的计算提供了科学的方法．

引气混凝土路面温度翘曲应力分析

介绍了混凝土路面温度翘曲应力的计算方法,通过相关试验数据计算了引气混凝土和基准混凝土的板顶和板边中点的温度翘曲应力,分析了含气量对引气混凝土温度翘曲应力的影响,计算了不同板长板边中点的温度翘曲应力。结果表明:混凝土中引入一定量的气泡,温度翘曲应力有所减小,并随含气量的增加而减小;引气混凝土板的最不利位置随含气量的增加而延长,延长了路面切缝间距,可为引气混凝土路面切缝间距的确定提供指导。

水泥混凝土路面中修换板温度翘曲应力分析

通过通用有限元软件ANSYS建立水泥混凝土路面实体模型,在中修换板时对混凝土板浇筑进行热分析和结构静力分析,得到了路面结构的温度梯度分布和温度翘曲应力。

温度翘曲应力对机场刚性道面寿命的影响

分析了目前中国民航机场刚性道面的设计过程,指出在设计过程中忽视温度应力的影响不合理。参照公路水泥混凝土路面温度应力计算方法并根据Miner定律研究了温度翘曲疲劳损耗对于机场刚性道面影响规律,即温度翘曲疲劳损耗随板厚、地基反应模量的增大而增大,随着混凝土设计强度的增加而降低。然后提出采用设计寿命的影响因子nt/Nt评价温度翘曲疲劳损耗对于机场刚性道面设计寿命影响的方法并提供了相应的机场刚性道面板厚度设计流程图。最后提供了一个考虑温度翘曲应力的刚性道面设计实例,为工程应用提供参考。

基于ANSYS的双层配筋CRCP温度翘曲应力数值分析

本文以实测数据为基础,运用ANSYS有限元仿真软件,针对实际工程特定结构,分别从配筋和裂缝两个方面分析双层配筋CRCP温度翘曲应力。研究结果表明:由于裂缝的影响,双层配筋CRCP混凝土最大温度翘曲应力位于板中板宽方向,其值远小于屈服强度;随着配筋率的增加,双层配筋CRCP混凝土温度翘曲应力在板长方向增大,板宽方向变化不大,板长影响显著;改变配筋方式,钢筋间距的影响较钢筋直径的影响大;单、双层配筋形式对混凝土翘曲应力的影响不大;裂缝的形成与双层配筋CRCP混凝土温度翘曲应力关系密切;裂缝间距越大,混凝土翘曲应力越大;裂缝宽度越大,混凝土翘曲应力越小;通过NOLA计算法分析双层配筋CRCP纵向钢筋温度应力,发现纵向钢筋主要承担温缩应力,温缩应力占90%以上,温度翘曲应力的影响很小,可以忽略。

单元式轨道板温度翘曲应力计算方法研究

单元式轨道板温度翘曲应力计算方法主要有有限元法和解析法,《铁路轨道设计规范(极限状态法)》推荐采用基于Westergaard计算公式的解析法。本文首先通过有限元法模拟了温度翘曲应力的产生过程,分析了翘曲应力产生机理,对比了有限元法和解析法的计算结果及其对温度翘曲应力影响因素的敏感性,并对两种方法进行了工程验证。结果表明:基于Westergaard计算公式的解析法假设轨道板与基础始终保持接触,认为温度引起的应变导致了翘曲应力,而研究发现尽管温度引起的应变会使轨道板翘曲,但是轨道板与基础的接触状态也在发生改变,不考虑轨道板所受约束时并不产生翘曲应力;由于轨道板重量、轨道结构部件约束、轨道板内温度非线性分布等因素抑制轨道板翘曲从而产生翘曲应力;基于Westergaard计算公式的解析法无法反映限位凸台和钢轨扣件对轨道板的约束作用、轨道板重量的影响;正负温度梯度下有限元法温度翘曲应力计算值与实测值较接近,解析法计算值偏大。轨道板温度翘曲应力求解为一复杂的随动超静定结构求解,难以采用解析法进行精确分析,建议采用有限元法。

考虑翘曲应力中性轴偏移的箱梁剪力滞效应分析

同时考虑薄壁箱梁截面的弯曲挠度、剪切挠度和剪力滞附加挠度,利用变分法对箱梁的剪力滞效应进行了分析。在构造剪力滞翘曲位移函数时,考虑翘曲应力中性轴对于截面形心轴的偏移,利用截面翘曲应力合力及合力矩均应为零的平衡条件,建立控制微分方程。分别针对简支梁在均布荷载及跨内集中力作用下的剪力滞效应,推导出翘曲应力和附加挠度计算公式。变分法分析过程表明初等梁理论下的弯曲、剪切效应与剪力滞效应相互解耦。以简支梁模型为算例,利用论文方法计算的截面应力值与有限元解及实测值吻合良好,验证了论文方法的合理性。利用不同几何参数分析是否考虑翘曲应力中性轴的偏移产生的应力差别。结果表明:对于截面应力,高宽比的影响较小,宽跨比影响较大,宽跨比>0.2时,相对应力差值超过20%。

半刚性基层材料早龄期湿度翘曲应力研究

针对半刚性基层材料早期失水开裂问题,采用线弹性理论建立了半刚性基层早龄期湿度翘曲应力模型。讨论了基层长度L、厚度h、反应模量k对基层湿度翘曲应力的影响。结果表明,地基反应模量k对基层翘曲应力的影响并不显著,减小基层长度L及增加基层厚度h也不能有效地降低基层表面翘曲应力。分析了基层表面的开裂模式,建议在基层施工早期应采取及时有效的保水养护工作,降低基层上下表面的湿度差,以控制基层表面裂缝的产生。

箱梁畸变翘曲应力分析

分析了箱梁畸变的翘曲正应力分布特点,依据箱梁壁内力平衡条件,推导了3种截面型式的箱梁在畸变荷载作用下的畸变翘曲系数,并分析计算畸变角微分方程中的箱梁畸变翘曲刚度。