桥梁结构极限承载力分析的截面内力塑性系数法

基于 U.L.列式单元增量平衡方程 ,提出了一种建立钢筋混凝土梁单元弹塑性刚度矩阵的新方法——单元节点截面内力塑性系数法 ,并编制了相应的计算程序。用该方法计算了两个大型单拱面预应力混凝土系杆拱桥模型。结果表明 。

二次积分迭代法的钢筋混凝土框架非线性全过程分析

在分析了钢筋混凝土框架受弯构件、压弯构件显示非线性特征的主要原因的基础上 ,提出了对钢筋混凝土框架进行非线性全过程分析的二次积分迭代法 .此法充分考虑了钢筋混凝土材料的非线性特征 ,通过构件截面的应力应变关系、力和力矩的平衡 ,推导出一系列的迭代公式 .迭代整体可以模拟裂缝开展、钢筋屈服、混凝土压碎、塑性铰产生、内力重分布等全部过程 .将模拟模型引入框架的非线性分析的单元劲度矩阵 ,编写了框架非线性全过程的分析程序 ,对两层两跨受集中荷载的框架进行计算比较 ,所得结果与实测吻合较好 .

基于地基系数法的桩前土体抗力计算公式推导

针对现有抗滑桩桩前土体抗力计算方法的缺陷与不足,基于地基系数法推导了滑面边界条件为固定端和铰支端情况下的抗滑桩桩前土体抗力计算公式.为验证该公式的合理性与正确性,采用MIDAS GTS NX有限元软件建立了三维有限元边坡支护模型,并结合工程实例与现有计算方法相比较.结果表明,所推导出的计算公式能较精确地计算抗滑桩桩前土体抗力,从而得出更准确的桩身内力大小,降低了工程造价,在理论与工程实践中均有较好的借鉴价值.

薄壁曲线箱梁材料非线性分析的内力塑性系数法

目的研究薄壁曲线箱梁考虑剪力滞效应和材料非线性的计算方法.方法基于势能变分原理,推导了薄壁曲线箱梁的刚度方程.采用变刚度初法应力法,并结合截面内力塑性系数修正刚度系数,对薄壁曲线箱梁的材料非线性问题进行了求解.结果通过算例计算,得到了曲线箱梁顶底板的应力分布以及挠度和扭转角的变化曲线.结论笔者的计算结果与试验值整体吻合较好.对于薄壁曲线箱梁,悬臂板、顶板和底板,分别取三个不同的剪力滞翘曲位移函数的结果,精度优于三者取一个统一的剪力滞翘曲位移函数;随荷载的增加,弯曲剪力滞效应系数较挠度和扭转角更早进入非线性状态,翼缘截面上的应力分布逐渐趋于均匀,上翼缘应力的这种变化趋势要略滞后于下翼缘,而中支座截面翼缘应力的这种变化趋势则略快于左跨跨中和右跨跨中截面.

空间梁元法在单层网壳设计中的应用

采用空间梁单元有限元法 ,按照《钢结构设计与施工规范》要求 ,对联方型和凯威特型单层网壳进行杆件内力计算分析 ,引入α系数模拟球节点的刚性反应 ,得出了单层网壳由刚性连接到趋于柔性连接整个过程的内力变化规律 。

“变刚度”法在网壳结构设计中的应用

网壳结构杆件之间的连接 ,无论是采用螺栓球节点或者焊接空心球节点 ,都不可能实现完全的柔性或完全刚性连接 ,这就给结构的设计造成了一定的困难 .针对这个问题 ,提出了“变刚度”的内力分析方法 ,即在梁单元有限元法的基础上 ,引入α系数 (0 <α≤ 1.0 )对杆件惯性矩进行调节以模拟球节点的刚性反映 ,随着α取值的不同 ,可以得出网壳结构处于不同刚度连接状态下的内力变化规律 。

节点刚度对凯威特型单层球面网壳内力的影响

节点刚度是影响单层球面网壳内力的重要因素之一。采用空间梁单元有限元法,对凯威特型单层球面网壳进行杆件内力计算分析,引入α系数模拟球节点的刚性反应,得出了单层球面网壳由刚性连接到趋于柔性连接整个过程的内力变化规律;同时,针对不同的矢高、荷载,研究其对单层球面网壳杆件内力的影响,可为单层球面网壳的优化设计提供一定的参考。

填方路基中影响沉降的关键因素

文章利用弹塑性有限元方法建立了路基与地基的模型,采用分层加载的方法,选用弹性模量、粘聚力、内摩擦角作为参数,模拟出路基与地基在施工各阶段的应力与变形沉降的真实过程。提出一个观点:地基在外荷载作用下的沉降变形是公路变形的主要部分,而路基本身压缩变形量很小。在满足规范要求施工情形下,公路沉降变形量的绝大部分是地基变形,所以地基变形应受到足够重视。

基于三维有限元的防洪闸底板内力计算方法研究

随着防洪闸等水利工程趋向于大型化与复杂化,传统方法很难准确计算大体积复杂混凝土结构截面应力应变状态。针对上述问题,根据某防洪闸工程实例,利用Midas GTS NX软件建立了防洪闸及其附属结构的三维有限元模型,模拟分析了不同工况下防洪闸闸室底板变形特征。结合基于文克勒地基梁的基床系数法和基于应力积分方法的三维有限元法,对比研究了防洪闸底板内力特性,发现基于应力积分的三维有限元法能够很好地模拟实际工程结构的受力特性,而基床系数法由于忽略了边荷载作用,低估了底板的最大负弯矩;利用三维有限元模型进一步探究不同范围边荷载单独作用下闸室底板结构变形特征与内力特性,结果表明闸室水压力和相邻闸室结构荷载的影响最大,在实际计算中垂直水流向1.5倍基础宽度范围内边荷载作用应重点考虑。

钢管混凝土受压柱弹塑性稳定极限承载力的非线性分析

基于U .L列式单元增量平衡方程 ,采用单元节点截面内力塑性系数法建立钢管混凝土柱单元弹塑性刚度矩阵 ,并编制了钢管混凝土受压柱弹塑性稳定极限承载力非线性分析程序 ,算例结果与文献试验结果良好接近 。

基床系数对“井”字梁闸底板结构影响的研究

"井"字梁闸底板在水利工程水闸底板设计及应用中较为少见,针对新疆某"井"字梁拦河闸,研究了基床系数对闸底板沉降、内力分布规律的影响及其确定的方法。结果表明:在正常挡水情况下,当基床系数较小时,"井"字梁竖向沉降较为明显,弯矩值较大,随着基床系数取值的增加,竖向沉降和内力值有所减小,最终趋于稳定数值;联合有限元法和弹性地基梁法求解"井"字梁内力,可以合理的确定基床系数的取值;"井"字梁闸底板的弯矩和剪力极值均发生在纵梁和横梁相交处的截面上,截面底部处于受弯和顶部处于受压状态,闸室上部结构向下传递的荷载基本由"井"字梁承担。研究结果可为类似结构形式的水闸设计及应用提供借鉴。