双跨钢管高强混凝土拱桥模态分析与对比

为了获得钢管高强混凝土拱桥的和振型特征,文中以某双跨拱桥为例,通过改变拱肋中混凝土强度、钢管厚度、径厚比等参数,分析其对钢管混凝土拱桥的刚度及自振频率的影响,明确混凝土强度及拱肋钢管厚度对固有频率及拱肋位移的影响规律。结果表明拱桥最大竖向振动频率与最大水平振动频率均小于人体感知范围,振动发生时并不会使人感觉到有明显的振感。拱肋、桥面系的平面内刚度大于平面外刚度,拱肋和桥面系的平面内弯曲变形出现的时间较晚。拱肋中混凝土强度的增加对拱肋刚度的提高并不明显。随着钢管厚度的增加,拱肋的延性和拱桥的竖向刚度逐渐提高,但钢管厚度过大会不利于拱桥的整体稳定性。钢管径厚比的增大有利于提高拱肋的平面外刚度及拱桥整体的竖向刚度。为进一步开展拱桥的动力响应分析奠定基础。

集中荷载作用下矩形钢管高强混凝土上翼缘工字形梁屈曲分析

为获得矩形钢管高强混凝土上翼缘工字形梁的屈曲荷载和屈曲模式,文中共设计14根简支梁,考察主要参数为混凝土强度等级、钢管翼缘高宽比、腹板厚度及高度、加劲肋和跨度。利用ANSYS软件建立有限元模型,对14根简支梁开展特征值屈曲分析,获得组合梁的前5阶屈曲荷载和模式,明确混凝土强度、钢管翼缘高宽比、腹板厚度及高度、加劲肋和跨度对屈曲荷载的影响规律。结果表明增加钢管翼缘高宽比、减小跨度及设置加劲肋均会显著提高梁的屈曲荷载,增加腹板的厚度对梁的屈曲荷载影响不明显,增加腹板高度和提高混凝土强度并不能有效提高梁的屈曲荷载。为进一步开展该类组合梁的非线性屈曲分析奠定基础。

锚固式方型储液罐动力特性与基频解析解

方型储罐具有对单侧装载不敏感、空间利用率更高等优点,因此方型储罐广泛应用于蓄水池和储存各类工业流体等实际工程中。但到目前为止,有关方型储罐基频解析解少有研究,文中利用ANSYS有限元分析软件,考虑罐-液耦合相互作用,建立了3000m^(3)的敞口锚固式方型储罐有限元模型,获得模型前八阶固有频率及振型,明确壁厚、储液高度、宽高比等因素对模型固有频率及振型的影响规律,结果表明随着罐壁与底板厚度的增加,储罐结构自振频率逐渐增大,随着宽高比的增大,储罐结构自振频率也逐渐增大,而随着储液液面高度的增加,储罐自振频率却逐渐降低,储液高度与罐-液耦合振动频率负相关。最后,基于有限元数值解统计回归出基频解析解计算表达式,为进一步开展方型储罐抗震性能分析奠定基础。

矩形钢管高强混凝土上翼缘的工字形简支梁模态分析

为获得矩形钢管高强混凝土上翼缘的工字形简支组合梁的动力特性,文中采用ANSYS有限元软件,以腹板高度h_(2)和腹板厚度t_(w)为主要参数,对16根该类简支梁进行模态分析,获得简支梁的前5阶模态参数。采用集中质量法对简支梁的固有频率进行理论计算,并与有限元模拟结果进行对比,二者吻合较好。在此基础上重点考察了h_(2)和t_(w)对简支梁动力特性的影响,结果表明随着h_(2)的增加,简支梁的基频逐渐增加,而随着t_(w)的增加,简支梁的基频却逐渐减小,为进一步开展该类梁的抗震性能研究奠定基础。