桁式钢管混凝土系杆拱桥拱轴线及吊杆索力优化

目前,针对桁式拱系杆拱桥拱轴线形和吊杆索力优化研究相对单一,为得到下承桁式钢管混凝土系杆拱桥的最佳成桥状态,对拱轴线形和吊杆索力进行一体优化。通过基于影响矩阵的最小结构体系应变能原理对吊杆索力进行优化,并利用MATLAB中无约束优化算法进行求解;采用桁式拱肋主管偏心距最小法对拱轴线进行优化。经过迭代计算,得到一组满足偏心距阈值的无约束优化吊杆索力和拱轴线形。结果表明:优化后的吊杆索力较优化前更加均匀且均有不同程度的减小,短吊杆索力减小近30%,其抗疲劳性能得到大幅提高;成桥状态下主拱受力良好,上、下弦杆的跨中弯矩小且均匀,轴力值有所降低;优化后主梁端部截面弯矩值有所增大,轴力值基本不变,优化效果不明显;主拱上、下弦杆钢管和混凝土截面分配应力均小于材料承载力,符合规范要求。

预埋件受剪性能数值分析

预埋件的抗剪机理复杂,很难通过试验和理论计算确定预埋件的内力分布和应力大小,通常是在一定的简化与假定基础上,对试验结果统计回归得出预埋件的抗剪计算公式来进行计算.为更精确得到抗剪承载力,建立有限元模型对预埋件的受剪性能进行数值计算,锚板、锚筋与混凝土的相互作用通过三维面-面接触来模拟,并考虑了混凝土对锚筋的粘结作用.通过数值分析得到了剪力作用下预埋件的应力分布和锚筋的截面内力,确定了锚筋反弯点的位置和混凝土的承压范围.有限元计算得出的预埋件抗剪承载力与试验实测值很接近,说明所建立的有限元模型是比较合理的,数值分析的结果可以运用到理论分析和实际工程中.

可缩性金属支架的计算理论

Ｕ型钢可缩性金属支架是煤矿巷道中常用的支护形式。然而，其计算通常按不可缩金属支架进行，以致于可缩性金属支架的计算、设计常有不准确性及盲目性。本文根据地下结构的特点，着重对可缩性金属支架的搭接段进行力学分析，并提出了在支架内力计算中搭接段的处理方法；分析了支架缩动引起的形状变化及支架由于缩动而产生的残余内力的计算，从而建立了可缩性金属支架的计算理论。

有限元法在大体积混凝土结构配筋计算中的应用

对于结构复杂的水工大体积混凝土,无法按杆件结构力学法求得截面内力来配筋;而采用有限元法分析时,直接模拟钢筋不具可操作性。将有限元法的应力积分得到的内力结果应用到非杆系钢筋混凝土的配筋计算公式中,进而可求出配筋量。以观音岩水电站导流底孔坝段及进水塔结构为例,其整体模型结构复杂、体型较大、设计水头较高,采用ANSYS软件建立三维有限元模型,并利用应力计算结果进行了高应力区的配筋计算。计算过程清晰、结果可信度高,供类似工程的设计人员参考和探讨。

薄壁曲线箱梁材料非线性分析的内力塑性系数法

目的研究薄壁曲线箱梁考虑剪力滞效应和材料非线性的计算方法.方法基于势能变分原理,推导了薄壁曲线箱梁的刚度方程.采用变刚度初法应力法,并结合截面内力塑性系数修正刚度系数,对薄壁曲线箱梁的材料非线性问题进行了求解.结果通过算例计算,得到了曲线箱梁顶底板的应力分布以及挠度和扭转角的变化曲线.结论笔者的计算结果与试验值整体吻合较好.对于薄壁曲线箱梁,悬臂板、顶板和底板,分别取三个不同的剪力滞翘曲位移函数的结果,精度优于三者取一个统一的剪力滞翘曲位移函数;随荷载的增加,弯曲剪力滞效应系数较挠度和扭转角更早进入非线性状态,翼缘截面上的应力分布逐渐趋于均匀,上翼缘应力的这种变化趋势要略滞后于下翼缘,而中支座截面翼缘应力的这种变化趋势则略快于左跨跨中和右跨跨中截面.

双层双曲线形网壳结构冷却塔的优化研究

采用了满应力法对应用于冷却塔的双层双曲线形网壳结构进行了杆件截面的优化设计 ,建立了以结构的自重为最小目标函数的空间网壳数学模型 ,详细介绍了优化的实施步骤 ,同时利用VisualBasic6.0编制了该竖向网壳的杆件截面优化程序 ,并用该程序对具体的工程实例进行优化设计 ,并对优化后的杆件截面进行了几种荷载组合的内力分析 ,而且比较了几种荷载组合的分析结果 。

截面应力内力相互转化的初步研究

渡槽等水工建筑物的三维有限元力学分析结果为应力形式,不能直接用来进行配筋设计,研究应力内力相互转化的方法,通过对梁的边界条件、应力特点的研究,得出了适用于一般情况的转化公式,编制了转化程序,经典题目和工程实例验证了方法的可行性。

弧形截面多室宽箱连续梁结构设计

以沈本公路桃仙互通立交2×30m连续箱梁设计为例,通过平面杆系模型和梁格模型对比,分析了弧形截面多室宽箱梁的结构受力特点。

基于力法和ANSYS研究折线形钢梁跨中截面应力

为研究折线形钢梁的受力性能,采用ANSYS有限元分析软件对其受力性能进行了数值模拟,并运用力法推导了折线形钢梁的内力计算公式以及截面应力计算公式,得出了水平推力、跨中位移和跨中弯矩随着坡度的变化规律,对比两者的分析结果表明力法与ANSYS计算结构内力和跨中截面应力较为接近。

阿尔及利亚公路1-7.1m×4.5m框架桥计算分析

简单介绍了某框架桥的设计计算参数及结构材料特性,并根据阿尔及利亚规范和法国规范,对该框架桥进行了分析和计算,从而更有效的保证桥梁结构安全。