钢筋混凝土平面问题的含梁组合单元模型

将混凝土内的钢筋模拟为能承受轴向力、抵抗弯曲变形的梁单元,在梁元节点位移服从平面单元位移场的基本假设下,应用虚功原理建立了单元内任意位置含钢筋梁元的钢筋混凝土平面组合单元模型.通过与现有钢筋混凝土平面单元模型比较,本模型更准确全面地反映了钢筋的力学性能,钢筋在平面单元内的位置不再有任何限制,混凝土和钢筋可以各自独立地进行网格划分,为单元离散提供了便利.

公路钢桁梁桥组合桥面预制板湿接缝收缩自应力计算分析

混凝土桥面板现浇湿接缝是预制装配式桥梁的常见连接方式和关键受力部位;而湿接缝与预制桥面板通常存在6个月的龄期差,湿接缝混凝土在收缩作用下容易发生开裂。为研究预制混凝土桥面板湿接缝收缩自应力特性,以某公路组合桥面简支钢桁梁桥为研究背景,利用大型有限元软件ABAQUS建立精细组合单元模型,对比研究在不同钢筋搭接形式、混凝土强度和养护条件下,湿接缝混凝土收缩自应力的变化规律。以60 d收缩应力为例,结果表明:现浇湿接缝最大收缩应力发生在预制混凝土板与湿接缝交界面处,纵向接缝的收缩应力比横向接缝大15.7%~25.5%;不同养护条件可显著影响收缩应力,养护条件为70%≤RH<99%时湿接缝收缩自应力比40%≤RH<70%时减少36.9%~46.1%;混凝土强度越高,湿接缝收缩应力越大,C45混凝土比C40混凝土的收缩应力增大2.5%~3.8%,C50混凝土比C40混凝土的收缩应力增大5.3%~16.5%;湿接缝不同钢筋搭接形式对收缩应力影响不大:U形钢筋连接湿接缝的收缩应力比直钢筋连接增大0~8.5%;在运营阶段车辆荷载局部作用下,纵向和横向湿接缝以及预制混凝土板最大主应力分别为7.8、6.1、6.7 MPa。

公路组合桥面钢桁梁桥整体式节点计算对比

钢桁梁桥在进行全桥有限元计算时,节点的精确模拟与否直接影响计算结果的准确性。传统空间梁单元模型只能反映结构的整体受力,不能反映局部详细应力分布,然而局部应力分布也是桥梁设计的重要依据。为了对比分析空间梁单元模型与精细组合单元模型节点刚性对全桥整体变形和应力分布的影响,以跨径90 m、桥面宽18 m公路简支钢桁梁桥为研究背景,分别采用Midas Civil与ABAQUS有限元软件建立三维梁单元模型与精细组合单元模型。采用不同恒载与车辆荷载工况进行加载,对比分析了梁单元模型与组合单元模型相应杆件的应力分布与相对差值;最后通过实桥原位实验证明了精细组合单元模型计算结果的有效性。研究表明,三维梁单元模型简单易行,可以快速给出钢桁梁桥整体计算结果,而精细组合单元模型能够准确考虑节点刚性对于钢桁梁桥整体变形的影响,并给出关注部位详细应力分布。

基于数据驱动与遗传计算的海域组合单元水质模型多参数分步耦合优化反演方法研究

考虑水质模型参数时域和地域差异性,建立了模型参数在各单元与时段内独立赋值的海域组合单元水质模型.结合多种反演方式的效率问题,通过数据驱动模型、遗传算法和海域组合单元水质模型的分步耦合,提出了水质模型多参数优化反演的新方法:将数据驱动模型同海域组合单元水质模型有机结合进行初步反演,获得多参数匹配关系;以误差函数为适应度,将海域组合单元水质模型嵌入遗传算法模型中,以多参数匹配关系初值为约束条件,进行多参数精确反演.最后以渤海湾海域组合单元水质模型多参数反演的"孪生"试验验证方法的有效性,数值结果表明分步耦合反演新方法具有较高的精度和效率;组合单元式的参数赋值与反演方式有利于提高模型验证精度.

储层古应力场的数值模拟

根据古构造变形采用反演与正演相结合的方法，研究储层古构造应力场。开展以下研究：（１）用板模型趋势法反演与储层古构造变形面对应的驱动力和场内应力；（２）建立一个组合单元模型，用（１）中反演的远场应力作为边界条件，计算储层古构造应力场；（３）用含断层滑动模型的三维实体单元和（１）中给出的边界条件，计算储层古构造应力场；（４）对 ３ 种模型的应用及其检验。

FLAC-3D前处理程序开发及其工程应用

在研究FLAC-3D模型构成特点的基础上。分析单位柱体多层面交切关系的复杂性，采用基本单元模型和多层组合模型对具有复杂地质结构、复杂施工工况的计算模型的建立进行了探索，并利用可视化计算机语言Visual Basic编写了相应的程序。实现模型建立的程序化、便捷化。并以工程实例验证了该程序的处理功能和适用性。

公路桩板式结构及荷载敏感度计算分析

公路桩板式结构是由工厂化预制的钢筋混凝土桥面板、高强预应力混凝土管桩通过合理的连接形成的一种考虑板板联合作用、桩板联合作用以及桩基-土联合作用的创新结构体系。本文通过大型有限元软件建立公路桩板式结构空间板-梁组合单元模型,并分别对恒载、温度、车辆荷载以及支座沉降作用下的公路桩板式结构进行计算分析,得出:公路桩板式结构预制梁板对温度梯度、汽车荷载、支座沉降作用较为敏感。温度梯度使纵肋产生的内力接近恒载;使标准板产生的内力大于恒载以及车辆荷载作用;预制梁板在车辆荷载作用下产生的内力要大于恒载。承载能力极限状态和正常使用极限状态设计时,荷载组合下预制梁板标准板支点位置正弯矩比负弯矩大。