钢筋混凝土空心高桥墩非线性极限承载力分析

为了得到一高50m的钢筋混凝土空心桥墩极限承载力,基于ANSYS软件,采用8节点等参单元SOLID65,考虑几何非线性、材料非线性以及结构的初始缺陷等因素,对桥墩进行了极限承载力全过程分析,得到了结构的极限荷载、荷载-变形曲线及裂缝的分布。分析结果表明,高桥墩的非线性因素明显,在计算中应充分考虑。

轻钢密肋墙体竖向极限承载力分析及试验研究

采用有限元软件ABAQUS对不同立柱截面尺寸、立柱间距、墙体高度的轻钢密肋墙体进行有限元数值模拟,研究不同因素对轻钢密肋墙体竖向极限承载力的影响。结合分析结果,设计了4片密肋墙体并进行静载荷试验。结果表明:轻钢密肋墙体数值模拟与试验的破坏情况较为一致,并且其竖向极限承载力的模拟值、试验值吻合度较好。依据GB 50017—2017《钢结构设计标准》中轻钢密肋墙体竖向极限承载力计算方法,将计算所得公式值与有限元模拟值、试验值进行对比,最大偏离度0.109,三者的比值均在0.95~1.11,极限承载力公式计算结果吻合较好。

飞燕式提篮系杆拱桥极限承载力及地震响应分析

为进一步完善我国系杆拱桥理论,以某飞燕式提篮系杆拱桥为研究对象,通过Midas Civil,对该桥建立空间有限元模型,分析该桥的动静力结构特性及极限承载力;开展地震荷载下的响应分析;并以边跨拱肋跨径为参数进行了对比分析;同时对拱肋钢混结合段进行实体有限元建模分析。结果表明,成桥运营后,吊杆和系杆都有较大的安全系数;主拱肋全部承受压应力,且均在相应材料的承载能力之内,拱肋变形呈曲线形;三角刚架混凝土段受力满足规范要求;在地震作用下,可满足“中震不坏、大震有限损坏”的抗震设防目标,E1地震反应谱作用下,顺桥向最大响应位移为5.6 mm,竖向响应位移最为6.7 mm;边中跨比为0.246时受力较为合理。文章还提出了钢混结合段面面摩擦接触模拟的方法。

混合联肢PEC墙结构简化力学分析模型及承载力计算

为克服钢筋混凝土墙肢底部易发生脆性破坏的缺点,提高联肢剪力墙结构的抗震性能,采用PEC剪力墙肢代替混合联肢剪力墙结构中的钢筋混凝土剪力墙肢,形成新型混合联肢PEC墙结构.通过改变钢连梁截面尺寸、PEC墙肢宽厚比以及楼层数形成3个系列共8个模型,研究了弹性耦连比和改变弹性耦连比的方式对混合联肢PEC墙结构滞回性能和应力分布的影响.结果表明:各个系列模型滞回曲线均饱满而稳定,未出现明显捏缩现象,证明混合联肢PEC墙结构抗震性能好、耗能能力强,适用于高烈度抗震设防地区;与已有联肢墙结构研究成果一致,弹性耦连比是影响混合联肢PEC墙结构整体性能的主要因素,并不会因为实现方式不同而影响结构应力分布规律;为保证结构达极限承载能力状态时各层钢连梁均发生剪切屈服并充分发展塑性,同时避免受拉侧墙肢发生延性较差的小偏心受拉破坏,应控制弹性耦连比小于等于70%;基于有限元模型分析结果,探讨了混合联肢PEC墙结构受力机理,建立了结构简化力学分析模型,给出了极限承载力计算公式;试验及有限元模型分析结果与理论计算结果误差在15%以内,且均为理论值偏低,证明本文提出的混合联肢PEC墙结构极限承载力计算公式精度较高且偏于安全,可用于计算结构极限承载力.

钢桁拱桥非线性及面内极限承载力分析

以实桥为例,研究大跨度钢桁拱桥在面内荷载作用下的非线性结构行为,矢跨比、布载形式、温度荷载、钢材屈服强度对钢桁拱桥极限承载力的影响以及提高钢桁拱桥极限承载力的措施。结果表明:在活载半跨布载时,拱肋的破坏始于拱脚下弦的屈服,拱肋由无铰拱逐渐转化为三铰拱,最后由于拱脚塑性铰的破坏而导致拱肋失去承载能力;钢桁拱的工作过程可分为弹性段、位移稳定发展段及位移快速增长段,位移稳定发展段仍表现出弹性工作的特点;拱轴线的面内初始偏移控制在L/1000左右时,拱肋的极限承载力不会有明显降低;矢跨比越大承载能力越高;钢材屈服强度与钢桁拱极限承载力呈线性关系;温度的变化与承载力系数的变化大致呈线性关系;提高拱脚上、下弦杆处钢材的屈服强度和增大拱脚、L/4处截面的方式是提高钢桁拱桥极限承载的有效措施。

塑料温室拱结构雪载工况下极限承载力的非线性有限元分析

该文阐述了应用非线性有限元理论,对塑料温室拱结构在考虑初始缺陷条件下,进行极限承载力分析的方法。初始缺陷的模型是根据一致缺陷模态法,按最小特征值屈曲模态分布,并控制其最大值的方法确定。结构分析考虑双重非线性情况,采用弧长法跟踪整个荷载—位移全过程的平衡路径,确定极限承载力。该文以华东型连栋塑料温室在雪载工况下作实例分析,其计算结果与产品标定的承载力基本吻合,表明该方法具有较好的适用性。

空间KK型圆钢管相贯节点极限承载力非线性有限元分析

运用ANSYS软件对某体育场屋差结构中两个空间KK型圆钢管相贯节点进行了极限承载力的计算,描述了该节点在荷载作用下应力的发展、变化过程,并将分析结果与相关试验结果进行了比较。在此基础上,对该体育场空间KK型屋盖节点的设计提出了一些有益的建议。

大跨度桥梁极限承载力的几何与材料非线性耦合分析

介绍用几何非线性及材料非线性耦合的方法分析大跨度桥梁的极限承载力问题。几何非线性采用UL列式法，材料非线性采用分层有限单元法，两者结合达到了既保证计算精度又节省内存及机时的目的。通过算例验证，该法已被成功地应用于一座铁路是索桥方案的极限承载力分析。

基于接触非线性的金具安全销极限承载力分析

基于输电线路防灾减灾金具的设计,考虑金具之间的接触,建立了碗头挂板、联板、安全销的整体有限元模型,采用增量有限元法分析了安全销上的接触应力,验证了模型的正确性。对安全销的应力分布及极限承载力分析表明,通过调整安全销的槽深,可得到不同孔径比下安全销的极限承载力,确定了在外荷载达到塔线分离荷载前实现塔线分离的安全销尺寸,为安全销的改进提供了合理、有效的方法。

大跨度桥梁极限承载力的双重非线性分析

从非线性有限元理论出发,基于虚功原理,阐述在几何非线性刚度方程有限元列式中引入非线性本构关系矩阵、合理考虑结构双重非线性问题的理论方法.归纳比较了第一类失稳破坏、第二类失稳破坏及强度破坏等极限承载力问题的概念.对宜昌长江大桥的极限承载力进行了计算分析,总结了具有较普遍意义的同类桥梁极限承载力计算理论及方法.

KK型搭接方管节点极限承载力的非线性有限元分析

采用有限元分析软件ANSYS对KK型搭接方管节点进行了弹塑性大挠度分析,研究了方管节点的极限承载力和塑性区扩展过程,揭示了节点的破坏机理和破坏模式,获得了节点的极限承载力和极限承载力随着节点几何参数的变化规律。2种荷载工况下节点性能的对比分析结果表明,绝大多数节点的极限承载力和几何参数对节点极限承载力的影响规律基本相同。通过多元线性回归,得出了体现主要几何参数影响的节点极限承载力计算公式,将回归公式与有限元计算结果进行了对比分析,验证了公式具有较好的精度,可供工程设计参考应用。

基于多块体上限法的层状珊瑚砂地基承载力分析

为研究层状珊瑚砂地基承载能力,基于极限分析上限理论,构建了适用于层状砂土的多块体破坏机构,推导了外力功率与内能耗散率的计算公式.采用序列二次规划优化算法,建立了层状珊瑚砂地基极限承载力的上限分析方法.通过与现有研究成果的对比分析,验证了所建立方法的有效性,所构建的破坏机构突破了现有分层地基破坏机构下层必须为黏土的局限.结果表明,当破坏机构穿过不同层状地层时,基于层状地基模型与均质地基模型计算得到的地基承载力和临界破坏机构有显著不同,因此有必要考虑不同分层性质.相比于地基载荷试验,所提出的上限分析方法通过调整不同地层土体参数,能够快速得到地基承载力上限值,为珊瑚砂地基设计提供参考.

基于横向变形约束弹性地基梁法的既有锚索桩极限承载力研究

以阿坝州岷江电化公司西侧滑坡前缘既有锚索桩为研究对象,既有锚索桩的极限承载力是滑坡综合治理中需要研究的关键。针对该问题,在桩身检测结果和锚索现场抗拉拔试验结果基础上,根据变形协调原理,对横向变形约束弹性地基梁法在桩锚固段地基水平抗力系数按梯形分布下的计算方法进行推导,并采用这种方法进行1-1'剖面既有预应力锚索桩的内力计算。把锚索极限承载力、既有桩身结构承载力和嵌固段地基强度条件共同作为限制条件,通过反分析方式不断逼近限制条件所对应的滑坡推力界限值,发现该工程中嵌固段地基强度对既有锚索桩的极限承载力起控制作用,并最终确定其极限承载力。该文所采用数据及计算方法可为同类工程研究分析提供参考。

K型、双K型圆管相贯节点极限承载力的非线性有限元分析

利用非线性分析的有限元方法对K型和双K型圆管相贯节点进行了数值计算,揭示了节点极限承载力随各几何参数的变化规律及主管作用荷载对节点极限承载力的影响,分别绘制出各影响参数的载荷-位移曲线,并将分析结果和钢结构标准GB50017-2003进行了比较,所得结论供工程设计参考应用。

基于Usfos的非线性分析程序研究海洋平台的极限承载力

海洋平台极限承载力研究一直是平台结构安全评估的最重要部分,越来越受到人们的关注。以"勘探二号"自升式钻井平台为研究对象,利用非线性分析USFOS软件分析计算了该平台的极限强度,评估了现役平台的安全性能。研究结果表明,"勘探二号"平台在45°环境极限条件时平台结构最危险。该研究为现役自升式钻井平台安全风险评估提供了一种比较先进而精确的方法,对今后类似海洋平台安全风险评估具有一定的指导意义。

嵌岩桩极限承载力的非线性分析

本文根据桩土之间的相互作用 ,采用邓肯 -张模型对土、基岩进行非线性有限元分析 ,计算出桩、土的内力、变形以及承载力 ,理论计算结果与实测情况比较接近。同时据实测结果 ,对照规范提出建议。图 3,表 2 ,参 3。

轻钢-混凝土组合梁极限承载力研究

轻钢-混凝土组合梁作为冷弯薄壁型钢结构体系中主要的受力构件,应具备良好的受弯性能以保证竖向荷载的有效传递。参照冷弯薄壁型钢-混凝土组合梁的抗弯试验,建立试验试件有限元分析模型,通过与试验结果对比,验证了有限元建模方法的可靠性。基于验证后的有限元模型,对组合梁跨度、楼盖梁跨高比以及楼盖梁高厚比等关键因素进行了变参数分析。结果表明,跨度影响组合梁的破坏模式是受剪控制或是受弯控制的重要因素。在设计组合梁时,建议通过减小跨度、增加楼盖梁高度和厚度的方式来提高组合梁的极限承载能力。

空间XK型圆钢管相贯节点极限承载力非线性有限元分析

应用材料非线性和几何非线性有限元法对空间XK型节点圆管相贯节点进行了数值计算,分析了节点在荷载作用下应力的发展、变化过程及节点变形,并将分析结果与相关试验结果进行了比较,在此基础上得出一些有价值的结论。

大跨度钢桁架极限承载力的双重非线性分析

通过考虑几何非线性及材料非线性,并对结构施加初始竖向几何位移缺陷,采用逐步加载的方法,对某体育馆的大跨度立体钢桁架进行极限承载力分析,得到了该桁架的极限承载力及荷载-位移全过程曲线。分析结果表明,进行弹塑性分析能得到接近实际的结构承载能力,可供设计人员参考。

大跨越输电塔极限承载力的双重非线性分析

通过考虑几何非线性和材料非线性来研究结构大变形以及材料强度富裕度对输电塔承载能力的影响,利用逐步加载的方式对某大跨越输电塔进行极限承载力分析,得到了荷载步—位移曲线以及极限承载力,分析结果表明所用方法是合理的,进行弹塑性分析更能接近输电塔实际结构的承载能力。