基于初应变理论的螺栓预紧力加载方法在应力分析中的应用

本文针对在ANSYS中建立起来的下泄热交换器下法兰设计载荷下的计算模型,提出一种用初应变法解决下泄热交换器下法兰螺栓预紧力加载的方法。在螺栓三维梁单元参数中定义梁单元的初应变,等同获得预紧力引起的初始应力场,成功解决计算模型的螺栓预紧力加载问题。并对下泄热交换器下法兰在设计载荷条件下给出了应力计算分析结果。

现浇混凝土屋面板初应变对顶层墙体的影响

混凝土屋面板因特殊的生成环境及使用环境而产生显著初变形,采用ANSYS有限元分析软件,对顶层墙体受混凝土屋面板初应变引起的内力特性进行了非线性分析,初步定量揭示了墙屋面板应变引起体开裂机理,并在总结归纳典型分析结果的基础上结合工程应用提出建议。希望所做的工作对这类构件的设计及施工提供有价值的参考。

淬火过程初应变项对淬火残余应力的影响

淬火过程是温度、组织和应力应变3方面交互作用的复杂过程。文章考虑了淬火过程中各项热物性参数、力学性能参数等随温度的变化情况,建立了温度、组织和应力的耦合分析结构图,自行开发了淬火过程有限元模拟软件,选择平面问题为研究对象,建立相应的有限元分析模型,分析和讨论了由温度引起的初应变、相变引起的初应变及相变塑性对淬火残余应力的影响。根据有限元分析的结果,得到了淬火过程各项初应变对淬火残余应力的影响规律。

截面含任意多种不同时变特性时初应变问题的通用有限元算法

材料的收缩、徐变、温差梯度分布等都属于初应变问题。基于空间梁单元,该文实现了一种截面含任意多种不同初应变特性材料初应变问题的通用算法,此算法有以下特点:截面允许含有任意多种不同时变特性;可以统一实现收缩、徐变、温度等所有初应变问题的计算;初应变的发展规律可以是任意的;无论截面含有多少不同时变特性,都可以准确分析出由于材料相互间的内部约束产生的自应力及由于结构外部边界约束产生的应力;可定量分析普通钢筋和预应力钢筋对桥梁时效力学行为的影响,并定量计算出由此引起的应力重分布。

初应变法在节段施工桥梁徐变分析中的应用

利用指数函数拟合“桥规”中徐变系数的数学表达形式 ,以初应变法为基础 ,从徐变应变计算的递推公式出发 ,导出了时步徐变荷载阵的递推公式和两种常用荷载增量的徐变荷载阵的当前项。根据推出的公式、初应变原理和矩阵位移法理论 ,编制了节段施工桥梁考虑徐变影响的平面杆系桥梁结构分析的通用程序。

基于初应变思路的结构徐变分析的位移法

从Ｔｒｏｓｔ－Ｂａｚａｎｔ方法出发，采用初应变思路，由熟知的有限元列式导出徐变分析的位移法方程．

边界单元初应变法中域积分项的计算

利用适当坐标变换和张量转换关系,导出用边界单元初应变法求解弹塑性问题时边界积分方程中含初应变的域积分项的解析计算公式,并用算例验证了该公式的正确性。

初应变对现浇混凝土屋面板内力的影响

针对混凝土屋面板因特殊的生成环境及使用环境而产生显著初变形的特征,采用ANSYS有限元分析软件,分析混凝土屋面板初应变产生的内力特性及开裂机理,并在总结归纳典型分析结果的基础上结合工程应用提出建议。希望所做的工作对这类构件的设计及施工提供有价值参考。

边界元初应变法弹塑性分析的预测—校正迭代法

本文提出预测—校正迭代方法,使边界元初应变法的弹塑性分析可以适用于包括非强化材料在内的各种塑性流变特性的材料。其原理为利用结构因子,即内部单元对其初应变的弹性响应来校正每步增量载荷作用下预测的塑性应变增量,使塑性区的等效应力逐步返回到屈服面上,在中型计算机上对均匀拉伸的双V缺口平板按理想弹塑性材料进行了弹塑性分析,计算结果与有限元法的结果十分一致。但计算时间大为缩短。

现浇混凝土屋面板初应变成因分析及现状研究

混凝土屋面板因特殊的生成环境及使用环境而产生显著初变形,引起屋面板及顶层墙体的开裂。但现行设计规范荷载组合中并未计入初应变。针对混凝土屋面板和顶层墙体特殊的生成环境及使用环境,文章分析了初应变的成因和研究现状,希望所做的工作对相关的研究提供有价值的参考。

初应变作用下一对边固支一对边简支矩形薄板的弹性理论分析

初应变作用下一对边固支一对边简支矩形薄板,可看作是初曲率0?作用下的四边简支板与一对边作用力矩Sm的四边简支板的叠加,在位移协调条件下可导出初应变引起的板内力的表达式和挠度方程,并可编程进行验算。

初应变迭代法确定张弦梁结构目标预应力研究

张弦梁结构为预应力张拉体系,采用合理的预应力值对零状态的形态分布及荷载态的结构分析至关重要.运用ANSYS的APDL(Ansys Paramatic Design Language)语言编程,采用初应变迭代法以索应力或结构位为目标值,可得出满足条件的初应变值,提出了两种实现目标预应力值的简洁高效方法,并给出了相应的算例,可供类似张弦梁结构分析参考.

CFRP加固钢筋混凝土初应变对抗弯极限承载力的影响

本文从钢筋混凝土梁的几种破坏形式分析出发,计算不同破坏形式下梁体的抗弯极限承载力,通过理论分析得出初应变在梁体中产生初始弯矩对钢筋混凝土梁极限承载力的影响。最好采用不同的加固方法、控制量得出不同的加固效果。

焊接变形预测中固有应变施加的简易方法

焊接变形预测中,为解决固有应变施加现有方法中存在的问题,依据初应变荷载的特性与有限元理论基础,提出一种施加固有应变的简易方法,即初应变荷载法。列出了初应变荷载法施加固有应变的具体步骤,并以对接焊接为例进行了验证,同时简述了初应变荷载计算固有应变等效荷载的方法。研究表明:初应变荷载法操作简单、容易掌握;能有效地施加固有应变,并确保焊接变形的计算精度;可以施加固有应变的剪切应变分量,且无需对塑性应变进行大量的积分;要求原模型与研究对象模型位于塑性区的单元具有相同的拓扑关系和单元尺寸。

混凝土特征拉应变随龄期发展规律研究

为了更好地预测混凝土抗开裂性能，研究了混凝土特征拉应变随时间的变化规律。通过弯拉试验方法，研究水泥强度等级与掺加纤维对混凝土1～180d各龄期的初裂拉应变和极限拉应变的影响，分析初裂拉应变与弯拉强度和静力受压弹性模量比值的关系，建立了极限拉应变随龄期发展的关系式，提出最终极限拉应变与特征龄期的概念。试验结果表明，混凝土的初裂拉应变与混凝土弯拉强度和静力受压弹性模量的比值具有良好的线性关系，混凝土极限拉应变随时间成负指数增长，提高水泥强度等级与掺加纤维均可以提高混凝土最终极限拉应变，但提高幅度并不显著，相对而言，以特征龄期来评价混凝土抗裂性能更加重要。

计算结构初位移的一种单位载荷法

在某些工程结构中,往往由于构件的制造不准确、温度的变化、外载加到超过弹性极限之后再把载荷全部卸掉等原因,使结构产生初始广义应变,令它为δ_i^0。

一种求解索杆张力结构整体自应力模态的能量方法

索杆张力结构通过预应力来获取刚度和承载能力,因此预应力态的确定是进行其他分析的基础。针对这种柔性结构体系,提出一种求解整体自应力模态的能量方法,通过特征值分析获取使结构初应变能取驻值的自应力模态。分析表明,这其中包含了结构各个线性独立的满足整体对称性要求的自应力模态,其实质是求得整体自应力模态解空间的一组满足初应变能驻值条件的标准正交基。该方法无需预先根据结构的对称性人为对杆件分组,降低了工作难度和出错的可能性,可作为整体可行预应力法的补充,应用于拓扑复杂的结构。算例分析结果显示,对于单整体自应力模态的结构,该方法与整体可行预应力法的找力分析结果一致。而对于多整体自应力模态的情况,初应变能取驻值这一约束条件的引入使求得的多组整体自应力模态中更易包含可行解,从而有利于将索杆张力结构的预应力设计问题转化为相对简单的单变量(预应力水平系数)优化问题进行求解。

混凝土桥梁收缩徐变计算的有限元方法与应用

将桥梁规范附录四中给出的混凝土徐变系数表达式用指数函数进行拟合,从而得到了徐变计算的递推公式。利用混凝土收缩应变规律推导出由收缩应变增量产生的单元等效结点力增量,并以此为基础,绘出了用初应变法进行节段施工混凝土桥梁的收缩徐变计算的有限元列式,编制了有限元程序。最后,以三跨等截面混凝土连续梁和长沙湘江北大桥主跨210m的混凝土斜拉桥为例进行了收缩徐变分析,且利用12年实桥现场观测结果验证了其理论分析结果。

黄河公伯峡面板堆石坝三维湿化变形分析

本文以公伯峡混凝土面板堆石坝堆石料的三轴湿化试验和压缩湿化试验成果为依据,改进了沈珠江Cw Dw 湿化模型,在模型中考虑了周围压力对湿化体变的影响,在已有三维非线性应力应变分析程序TOSS3D中编制了三维湿化变形模块。在此基础上,研究了公伯峡面板堆石坝在稳定渗流和尾水位抬升条件下坝体的湿化变形,并进行了湿化模型参数的敏感性分析。

节段施工桥梁的徐变变形及内力重分布研究

以佛开九江大桥和太平大桥为工程背景 ,提出了配筋构件徐变导致的变形及内力重分布计算的极限平衡法思想 ,并结合杆系结构徐变作用的初应变法及有限元理论 ,分析这类结构从开始建造到合拢以后几年内徐变变形和内力变化规律。