基于有限元分析的输电铁塔实时应力计算系统

提出了基于有限元分析的输电铁塔应力计算方法,并开发了输电铁塔实时应力计算系统。采用桁梁混合模型对输电铁塔进行建模,对铁塔结构进行离散化,以节点位移阵列作为未知量,与整体刚度矩阵,载荷阵列组成矩阵方程,采用置1法消除整体刚度矩阵的奇异性,运用高斯消元法求解节点位移矩阵,根据弹性力学中应力与位移的关系,给出各节点应力,最终求出铁塔受力情况。通过自主开发的输电铁塔实时应力计算系统反演了铁塔的倒塔事故。分析结果表明,该系统具有较高的计算精度,可用于输电铁塔实时应力计算。

南海桁架式深吃水立柱式平台水动力性能

应用三维势流理论、非线性时域动力耦合分析方法以及深海平台混合模型试验研究方法,针对我国南海北部一座1.5 km桁架式深吃水立柱式平台(Truss Spar),在不同海况下对作业装载的平台锚泊系统进行了截断水深模型试验、数值重构研究,并数值外推到全水深,较好地预报了其水动力性能,包括纵荡、垂荡和纵摇.经分析:Truss Spar平台的垂荡、纵摇低频运动分量较大,同时纵荡也表现出很强的低频特性;此外,平台具有较小的垂荡运动幅值,垂荡性能较好,能较好地满足海上油气生产的要求.

混合梁斜拉桥混凝土–钢桁结合段模型试验

鸭池河大桥是国内首次采用钢桁梁的大跨度混合梁公路斜拉桥,目前有关混凝土-钢桁混合梁结合段的研究极少,结合段构造设计基本参照普通钢-混凝土结合段的构造原理,为验证其混凝土-钢桁结合段截面形式和构造设计的合理性,有必要对混凝土-钢桁结合段的力学性能、刚度匹配和变形特点进行详细研究。本文开展了几何缩尺比为1∶5的结合段模型试验,分别考察在体内预应力加载、设计极限荷载和1.6倍设计极限荷载作用下结合段各部分的应力分布和变形情况。结果显示,该桥主梁混凝土-钢桁结合段两端刚度过渡顺利,具有足够的承载力和安全储备,整个试验过程中混凝土-钢桁结合段表现出了良好的力学行为特点,表明这种新型混凝土-钢桁结合段的构造设计合理,可应用于同种类型桥梁的设计。

基于RBFNN钢桁架模型桥的损伤预警研究

损伤预警是结构损伤检测较为关键的一步,目的是判断结构是否发生损伤并发出警告信号.已有的损伤预警方法大多数采用BP网络,并且没有考虑测试噪声的影响.因此,提出采用一种混合算法的径向基神经网络(RBFNN)作为损伤预警系统,结果表明:RBFNN能显著判别损伤是否出现且预警效果要明显优于BP神经网络,更适合作为判断损伤是否出现的预警系统.

西宁市公共事务受理中心混合结构设计

为了满足建筑造型、内部使用空间以及悬挂重载等要求,西宁市公共事务受理中心采用钢筋混凝土框架结构主体和钢桁架大跨度屋盖的混合结构体系。对该受理中心结构体系的分析和设计有关内容进行了介绍。通过对单独模型和整体模型的结构受力和变形的对比分析,得出了钢-混结构体系之间协同工作对整体结构性能产生的影响,验证了钢结构屋盖可以通过合理设置隔震球型钢支座和单向滑动支座等支承于下部钢筋混凝土框架结构之上,能最大限度地降低上部钢结构屋盖与下部钢筋混凝土框架由于各自不同的结构特性而产生的不利影响。有关分析和设计方法可供其他类似工程参考。

22ZK5直线输电铁塔仿真分析

以220kV线路猫头直线塔为研究对象,以有限元分析为研究手段,建立桁梁混合模型,对其在不同覆冰载荷作用下的强度、刚度及稳定性(屈曲)问题进行分析。最大位移和最大应力都发生在塔头的挂线点,整体综合位移是从塔头到塔腿逐渐变小。在屈曲分析中,铁塔下曲臂的杆件出现了屈曲,则应加强铁塔塔头的设计。

CAD和Midas/Civil用于异形结构杆板单元混合建模设计

以牵索挂篮底篮承重拱桁架为例,重点介绍了利用CAD和Midas/Civil完成异形结构杆板单元的混合建模,实现临时结构优化的实施案例过程,以期为类似临时结构优化设计提供一种思路。

钢桁架混合梁斜拉桥索塔钢锚梁设计与计算

以某主跨800 m钢桁架混合梁斜拉桥为例,介绍该桥总体设计、结构体系、索塔设计和索塔钢锚梁的方案比选及设计,为了得到索塔锚固区在斜拉索索力作用下的应力分布情况,利用大型有限元软件建立索塔钢锚梁实体单位、板单元、钢筋单位混合有限元模型,进行局部详细应力分析。计算结果表明:在裸塔施工阶段、成桥阶段、运营阶段,除个别部位出现局部小范围应力集中外,结构的VON MISES应力、剪应力均满足规范要求;索塔锚固区各个构件应力水平适中,说明钢锚梁结构尺寸设计合理;通过对该桥的设计及局部详细分析计算的介绍,为钢桁架混合梁斜拉桥索塔钢锚梁的设计和计算提供借鉴和参考。

输电塔在线路覆冰作用下的极限承载力分析

在总结覆冰的成因、分类以及对输电线路的危害的基础上,分析了输电铁塔在线路覆冰作用下的横向荷载、纵向荷载和垂直荷载。以国家电网典型设计中5A-ZM4直线猫头塔为例,建立了桁梁混合有限元模型,在此基础上,进行了线路覆冰作用下输电塔极限承载力的计算。结果显示输电塔在线路覆冰作用下的受力性能与钢材在轴向拉力作用下的受力性能相似,也分为弹性、屈服、强化三个阶段。计算所得结论对工程实际具有一定的参考价值。

新型纤维增强复材-金属组合空间桁架结构及弯曲性能研究

纤维增强复材(FRP)拉挤型材具有轻质高强、单向受力性能好等优点,将其用于具有较高承载效率的空间桁架结构,能够进一步降低结构质量、提高结构跨度。基于前期研究成果,提出一种新型FRP-金属组合空间桁架结构,采用了新型结构形式、高性能复合材料及高承载连接技术。基于该新型结构体系,设计和制备了一座跨度为24 m、承载达150 k N的轻量化、模块化应急桥,并进行了结构弯曲性能试验,最后将试验结果与有限元计算结果进行了比较。结果表明:该新型结构具有承载高、质量轻、拼装架设方便等优点,且在用材、尺寸与构型等方面设计灵活;在设计荷载下结构表现出良好的静载弯曲性能;桁架杆件能够充分发挥FRP拉挤圆管的单向力学优势,杆件承载效率高;实测值与有限元计算结果吻合较好,所建立的有限元模型可用于该空间结构的线弹性力学性能预测和设计计算。