基于齿面网格节点变形量的齿廓修形计算方法

针对重载齿轮修形计算问题,提出了按照齿顶、齿面在载荷作用下的变形量进行修形的方法,以有限元动力学计算结果为依据,提取轮齿相关节点的位移,处理得到其弹性变形,作为齿轮最大修形量进行修形;编制了计算程序,实现了齿轮修形轮廓线的自动计算;某风电齿轮箱三级齿轮经该方法修形后,齿轮最大应力减小约20%,延长了齿轮寿命,提高了齿轮可靠性。

考虑节点变形的RC框架梁单元模型

现有结构弹塑性分析软件大部分都是假定钢筋混凝土框架节点完全刚性,不发生任何损伤和破坏.但对于某些工程而言,当遭遇中震或大震时,节点处梁筋的粘结滑移及节点开裂或破坏就变得在所难免,这就不符合节点刚性的假定.本文根据已有的实验结果和结构理论分析了相应的节点变形,最后探索性地提出了一种考虑节点变形的RC杆件单元模型概念,以供在混凝土框架结构弹塑性地震反应分析中参考.

节点变形对锈蚀RC框架结构地震反应分析

总结以往的节点模型,提出了一个节点简化模型,将试验节点恢复力模型的参数借助Seismo Struct软件嵌入结构,建立结构有限元模型,分析节点变形对锈蚀RC框架结构地震反应分析。以典型7层混凝土框架为例,用两种不同节点建模方法建立整体结构模型,对锈蚀RC框架结构进行弹塑性动力时程分析。研究表明,新建RC框架结构,采用传统中心线模型处理节点区域对于分析结构在罕遇地震下的动力响应是偏于安全的;锈蚀RC框架结构,随着锈蚀程度增大,结构反应增大,采取节点区域建模分析节点变形对锈蚀RC框架结构抗震性能的影响更为安全可靠。

钢管桁架节点变形对抗弯刚度影响分析

钢管结构的径向刚度远小于轴向刚度,钢管桁架在竖向荷载作用时除了杆件变形外节点也会发生变形。为准确设计钢管桁架抗弯刚度,应首先对节点变形进行分析。基于有限元软件Abaqus建立了能够考虑节点变形的钢管桁架有限元模型,对桁架的抗弯刚度进行了分析。通过理论计算杆件变形的影响,分离出了节点变形对桁架抗弯刚度的影响。在此基础上还对桁架腹杆及弦杆尺寸参数对节点变形比例的影响进行了参数分析。结果表明在节点变形所占桁架变形的比例随着桁架尺寸参数的变化而变化,节点变形对桁架的抗弯刚度影响不可忽略。提高弦杆厚度可以显著降低节点变形比例。

节点变形对在役混凝土框架地震易损性影响分析

在设计中按照"强节点、弱构件"的原则进行结构设计,地震作用下,节点区域的变形很小,因此在结构分析中节点通常假定为刚性。随着结构龄期变化,结构将产生耐久性损伤,节点区域变形增大,此时要通过节点区域的直接建模来考虑其变形对结构抗震性能的影响。以典型6层混凝土框架为例,用两种不同节点建模方法建立整体结构模型,对不同龄期的结构进行易损性分析,建立了结构的时变易损性模型。研究表明,考虑节点区域变形的结构失效概率偏大,其偏差幅度和速率随着龄期和峰值加速度的增大而增大。

考虑节点变形的梁柱节点受剪承载力计算模型

以梁柱组合件为研究对象,分析了由于梁纵筋屈服应变向节点区扩展而引起的节点附加应变,计算了节点区混凝土的主拉应变,并依据主拉应变确定了节点区混凝土抗压强度折减系数。在此基础上,采用斜压杆-桁架模型,建立了考虑节点变形的梁柱节点受剪承载力计算模型,模型计算结果与试验结果较为吻合。

粘钢加固框架节点的变形分析

通过对强柱弱梁、梁弱弯、弱剪、梁纵筋锚固不足的４个足尺节点试件进行低周反复加荷对比试验，从延性、滞回曲线、节点变形的角度分析了梁、柱、节点核心区不同粘钢加固方案的效果，给出更趋合理的加固方案，为工程实践提供试验依据．

钢筋混凝土框架外包钢节点的变形及梁内纵筋的滑移

本文根据外包钢框架节点在单调荷载下的抗剪试验，分析了节点核心区的剪切变形、梁纵筋在节点内的滑移及梁端荷载－变形曲线，并由此提出由节点核心区剪切变形和梁纵筋的滑移所引起的梁端位移占梁端总位移的70％。

考虑梁柱节点区非弹性变形评估地震动持时对RC框架震后可修复性的影响

可修复性评价是震后结构性能评估和决策的重要方面,残余变形是可用于评价结构震后可修复性的重要指标之一。为体现梁柱节点区可能的非弹性变形模式的影响,采用3种模拟工况,即梁柱节点区不考虑非弹性变形、考虑钢筋粘结滑移以及钢筋粘结滑移和剪切变形同时发生。以此为基础,选择一6层钢筋混凝土框架-填充墙结构为算例,利用Open Sees分析软件分别建立梁柱节点不同模拟工况所对应的有限元模型,选取长、短持时地震动记录各30条并进行基于规范目标谱的匹配。以此60条地震动记录为输入进行增量动力分析,得到对应于不同节点模拟工况两组持时地震动记录的结构增量动力分析曲线、地震动重要持时与结构残余变形之间的相关性和基于残余变形的结构地震易损性曲线,进而评估地震动持时对结构震后可修复性的影响。分析结果表明,随着地震动重要持时的增长,结构残余变形均有轻微增大的趋势,且随着梁柱节点区非弹性变形发展程度的增大,此趋势愈加明显;同一工况下,相对于短持时地震动记录,长持时地震动记录对结构可修复性评价结果的影响更为明显;同一损伤水平下,随着梁柱节点区非弹性变形发展的明显,长、短持时地震动记录对其可修复性评价结果的影响均依次明显。

钢框架考虑节点域剪切变形及P-Δ效应的层间剪切模型

采用杆系模型形成结构的总刚矩阵,分析时考虑了梁、柱的弯曲、剪切、轴向变形以及节点域的剪切变形;经过静力缩聚将其化为质点串模型,然后结合层模型的一些特点,得出等效层间剪切刚度,最后利用层间剪切模型的简化二阶分析方法得到了考虑二阶效应及节点剪切变形的层间剪切模型总刚矩阵。

考虑节点剪切变形及二阶效应的钢框架自由振动分析和试验研究

考虑节点剪切变形和二阶效应的影响 ,提出了建立在带半刚域杆元二阶分析基础上的钢框架结构自由振动分析方法 ,同时 ,进行了 5层足尺钢框架结构的动力试验。通过与试验结果的比较 ,表明该方法的分析结果准确性高 。

3D点云曲率自适应变形图和多几何剪枝非刚性配准算法

姿态初始化和可靠的对应关系是3D点云精确配准的关键,针对现有非刚性点云配准方法在面对较大变形和缺失对应时表现不佳的问题,提出一种基于3D点云曲率自适应变形图和多几何剪枝策略的非刚性配准算法.首先用点云高斯曲率和局部测地线距离采样源点云,自适应地构建一个反映源表面形状变化的节点图,在采样到表面变形关键点的同时控制采样密度,使采样节点均匀分布在源表面;然后根据点云的SHOT特征和曲率寻找初始对应关系,结合扩散剪枝为非刚性配准获得可靠的对应关系;最后在配准优化期间重新寻找对应关系,根据对应点的距离和法线剪枝去除虚假对应以约束变形域.在Human-motion和ANIM数据集上的实验结果表明,所提算法可以获得更好的初始化姿态并去除大量误匹配,在平均配准误差降低50%~80%的同时,非刚体配准运行速度提高3~7倍.

考虑节点剪切变形及二阶效应的桩土—结构的地震反应

本文对改进后的Ｐｅｎｚｉｅｎ模型，采用简约结构刚度矩阵的方法，建立体系运动方程，求解地震使用下桩土－结构动力相互作用反应，研究节点剪切变形及二阶效应对其动力相互作用的影响。

某单层椭圆抛物面网壳结构荷载试验

网壳结构杆件和节点几何尺寸的偏差以及曲面的偏离对网壳的内力、整体稳定性影响较大。而在既有网壳结构安全鉴定过程中发现质量偏差时,承载力计算应考虑这些偏差情况,但标准并未给出具体方法,文章以某单层椭圆抛物面网壳结构荷载试验为背景,通过荷载试验检验某单层椭圆抛物面网壳结构存在质量偏差的同时,增加额外吊挂荷载情况下结构的承载能力,并为提高结构承载力复核模型的准确性提供依据。

混凝土装配式节点的精细化模拟与分析

采用纤维梁柱单元模拟梁柱接触面在水平力作用下裂缝张开的性能，采用梁端设“只压”段的方法来模拟，并分析了Lcr／hb不同取值对分析结果的影响，建议取0．25-0．4。采用非线性桁架单元的分离式钢筋模型模拟不对称设置的普通耗能钢筋的力学性能，并通过调整参数取值模拟钢筋对节点的实际刚度和强度的影响。考虑梁柱节点核心区剪切变形对节点变形的影响，推导剪切刚度和节点弯矩间的关系。模拟三榀不对称混合连接边节点试验，并将模拟结果与试验实测结果进行对比验证。预测不对称混合连接中节点在反复荷载下的加载滞回曲线，显示不对称混合连接中节点的耗能能力较强。

预期损伤部位采用FRC梁柱组合件层间剪力-变形计算模型研究

通过分析梁柱组合件层间变形与梁端变形、柱端变形和节点核心区剪切变形之间的关系,梁端、柱端弯矩与曲率之间的三折线关系及节点核心区剪力与柱顶剪力之间的关系,提出预期损伤部位采用纤维增强混凝土(FRC)梁柱组合件层间剪力-变形计算模型;以节点核心区剪切破坏为主要破坏模式,分析 FRC 梁柱组合件在开裂点、屈服点和峰值点处的层间剪力、梁端变形、柱端变形和节点核心区剪切变形及各部分变形引起的层间变形占层间总变形中的比例及变化规律。将模型计算结果与试验结果进行比较,结果表明:提出的层间剪力-变形理论计算模型可较好地反映FRC梁柱组合件在地震作用下的层间剪力-变形关系。

考虑主管轴压比影响的T型管节点抗冲击承载力研究

为了研究轴压比对T型管节点抗冲击性能的影响,本文运用有限元软件ABAQUS建立了不同主管轴压比下一端固支一端可轴向平动的T型管节点冲击模型.通过与已有文献中的侧向冲击试验结果的对比分析,验证了有限元分析模型的可靠性.基于对破坏模态、冲击力时程曲线、位移时程曲线的分析,揭示了轴压比对T型管节点抗冲击性能的影响,并探讨了不同轴压比下T型管节点抗冲击极限承载力的确定方法.研究结果表明:主管在冲击荷载作用下,轴压比越大,节点局部凹陷变形和整体弯曲变形越大;当轴压比大于0.6时,破坏模态由节点相贯处的鼓曲破坏变为主管因产生塑性铰而发生整体失稳破坏.基于抗冲击承载力分析,建议取T型管节点整体变形(L/2)/50处所对应的冲击力作为T型管节点的抗冲击极限承载力.

地表变形对高压输电塔的影响

以中煤集团山西金海洋能源有限公司开采的煤矿采动区一输电塔为背景,采用大型有限元软件ANSYS对该输电塔进行数值模拟计算,分析了动态地表变形(主要为竖向位移)对输电铁塔结构附加内力和变形的影响规律,为输电塔结构的设计及安全性评估提供了依据。

一种半封闭框架结构基准面变形分析及优化

针对一款半封闭框架结构件的三坐标检测结果进行误差分析,对三坐标检测数据进行处理,绘制基准面变形趋势图,基于变形趋势对误差原因进行识别,通过有限元仿真分析对判断进行验证,模拟分析与实际判断吻合,证实了分析的正确性。提出了结构优化方向,并进行仿真分析验证,变形量显著下降,验证了优化方向的正确性。为生产实践提供了一种解决类似问题的思路,对同类结构件的设计优化及工艺优化有一定的参考意义。