预应力混凝土梁非线性有限元分析

建立了基于有限元方法结合增量迭代混合法研究适用于预应力混凝土梁非线性全过程分析的数值模型,提出的算法能较好地处理梁加载过程的响应变化,以及可穿越梁破坏前可能出现的极值点问题.并利用该数值模型分析评估了预应力筋配筋率、有效预应力对预应力混凝土梁性能的影响,该模型所得结果可为预应力混凝土梁的优化设计提供相应的参考.     

2种参数对预应力混凝土梁性能的影响分析

分析了跨高比、加载方式对预应力混凝土梁抗弯强度和结构性能的影响．利用平面梁弯曲理论导出单元切线刚度矩阵,提出了新的分析模型可用于预测预应力混凝土梁从开始加载直至失效的非线性全过程响应,并利用建立的分析模型详细评估了跨高比及加载方式等参数对预应力混凝土梁的弯曲强度和受力性能的影响．     

预应力混凝土薄壁曲线梁空间分析的刚度法──Ⅱ．薄壁曲线梁预应力的空间分析与应用实例

本文通过矢量分析和伏拉索夫曲线梁平衡微分方程将曲线梁中任一空间预应力筋的作用换算成等代空间荷载，然后根据薄壁曲线架空间翘曲单元的刚度矩阵与等效节点法算式，可以方便地应用通常的刚度法进行预应力混凝土薄壁曲线架的空间结构分析。为了验证方法的正确性，通过与美国Ｓｃｏｒｄｅｌｉｓ用曲线有限条法的计算结果以及一个预应力混凝土曲线梁模型实验的一比较，表明本文对曲线梁预应力空间分析所提供的方法具有足够的精确性。最后结合一工程实例对预应力引起的曲线架内力作了分析。     

预应力曲线梁的实用计算方法

针对流动坐标系的特性，采用与预应力直线梁计算相类似的分析方法，推导出曲线梁预应力钢束空间分析的计算表达式，利用空间曲梁单元在任意空间荷载作用下的等效节点力表达式，得出了一种实用的预应力曲线梁数值分析方法，并编制了相应的分析计算程序。最后结合深圳市某一预应力混凝土曲线高架桥的分析，计算结果与实测值相吻合。     

预应力陶粒混凝土与普通混凝土叠合梁受弯性能研究

为了研究短龄期叠合浇筑间隔时间变化和预应力对叠合梁受弯力学性能的影响,制作了4根陶粒混凝土与普通混凝土叠合梁,进行三等分点受弯试验.对正截面受弯承载力和开裂弯矩进行理论计算,并与试验结果进行对比.结果表明:在同一荷载水平下,预应力叠合梁裂缝宽度小于非预应力叠合梁;浇筑间隔时间的变化对预应力叠合梁承载能力的影响不明显;最...     

再生混凝土梁截面碳化深度分布的计算分析

首先,将裂缝弥散化并将裂缝的影响耦合到再生混凝土中CO₂的扩散系数中,基于Fick定律建立受力状态下再生混凝土中CO₂扩散方程,根据质量守恒定律,推导出考虑应力状态影响时再生混凝土中CO₂的传质方程;然后,通过加速碳化试验,确定了传质方程中应力水平影响系数的大小;最后,采用MATLAB编制有限元程序求解传质方程,确定了再生混凝土梁截面的碳化深度分布。结果表明,对于顶面不传质的再生混凝土梁,截面上的碳化深度分布很不均匀,受压区角部再生混凝土碳化深度最小,而受拉区角部再生混凝土的碳化深度最大,其值为受压区一般边再生混凝土碳化深度的2.2倍,为相应的无应力状态下同配比普通混凝土梁一般边的2.4倍。 更多还原     

再生混凝土梁抗弯刚度计算方法

对国内外再生混凝土梁的抗弯刚度试验结果与采用我国现有规范给出的梁刚度计算公式得到的计算结果进行对比分析,结果表明现有规范公式不适用于再生混凝土梁。在分析再生混凝土刚度的影响因素的基础上,理论推导得出再生混凝土梁的刚度计算公式,该公式的计算值与试验值之比的平均值为1.01,方差为0.16,计算值与试验值吻合良好。     

裂纹智能梁的三维有限元动力谐响应分析

采用面向结构健康监测应用的压电阻抗模型,对粘贴有压电片的含裂纹梁结构采用三维有限元技术进行了高频压电阻抗谐响应分析.利用通用有限元软件 ANSYS,建立由压电片-粘结层-含裂纹主体梁结构组成的耦合系统的三维有限元模型.并通过算例与振型叠加法和实验得到的结果进行了对比研究,验证了该模型的有效性和准确性.此外,还考察了有限元单元尺寸、振动模态、裂纹深度以及粘结层厚度对压电阻抗信号的影响.     

不同落锤速度冲击下混凝土和RC梁破坏研究

为探究冲击载荷作用下钢筋混凝土(RC)梁的破坏模式转变及影响因素, 对素混凝土梁和无箍筋轻RC梁试样开展落锤冲击实验及有限元分析, 结果表明: (1) RC梁的冲击破坏模式与冲击速度、配筋率相关, 在较低速度下以弯曲破坏为主, 随速度提高将出现跨中呈现八字形的剪切破坏模式, 并随纵筋率增大剪切破坏转变的临界速度呈增大趋势, 但在更高速度下(＞10m?s-1), 素混凝土及RC梁均会出现局部冲切破坏. (2)梁冲击力峰值随冲击速度增加而增大, 受梁的配筋率影响较小, 但在较高冲击速度下(＞4.85m?s-1), 梁冲击力峰值并不随速度增加而增大; (3)有限元分析RC梁的冲击响应及破坏过程与实验现象及趋势符合较好.     

随机参数拉索预应力空间铰接钢结构随机内力摄动分析

同时考虑拉索刚度、钢索预拉力、边界弹性约束刚度及外荷载的随机性，得到了随机参数拉索预应力空间铰接钢结构随机内力摄动分析的一般公式及其统计特性的计算表达式。文中所建立的计算模型为进一步进行拉索式预应力空间铰接钢结构的可靠性分析奠定了一定的理论基础。最后对工程中常见的空间立体钢桁架结构进行了计算。     

平顶高斯光束和高斯光束三次谐波转换效率的特性比较

对影响平顶高斯光束和高斯光束三次谐波转换效率的泵浦光强度、偏振分量比、晶体长度和平顶高斯光束的阶数进行了分析和数值模拟.在类和(1)类相位匹配条件下,获得了平顶高斯光束三次谐波通过非线性光学晶体CsLiB6O10时,转换效率分别为86.7%和96%大于高斯光束的三次谐波效率72.6%和88%.     

基于磁流变液的回转式阻尼器设计与有限元分析

根据磁流变液在磁场作用下可进行固-液转换的特点,设计了一种回转式阻尼器,并建立了相应的阻尼器力矩模型,又利用ANSYS 9.0软件对其磁场分布进行了仿真.总结了设计磁流变阻尼器应注意的问题,为磁流变液阻尼器的结构设计和制作提供了相应的理论依据.     

奉化江大桥结构稳定性有限元分析

鉴于奉化江大桥复杂的空间结构形式,应用通用有限元程序Marc和杆系单元建立有限元模型,分析其在各种荷载条件下的强度、刚度和稳定性,确定各结构单元的材料性质、截面几何性质、边界条件等因素,然后计算其在各荷载工况下的位移和失稳形态．结果表明：该桥的刚度和稳定性满足安全要求     

土水势方程对Biot固结FEM的影响研究

常用的Biot(1941)固结理论中对Darcy定律的使用是不严格的,Biot(1 962)引入土水势方程进行修正,但这种改进很少引起工程界的注意.探讨了Biot固结常用形式和改进形式在控制方程和有限元方程方面的主要差别,推导了改进形式基于不同场变量的两种增量有限元方程.改进形式的有限元方程系数矩阵具有非对称性.当土水势增量方程中忽略重力势变化的影响时,改进形式的控制方程和有限元方程即退化为相应的常用形式.通过工程算例分析,结果表明:常用形式的计算结果高估了地基沉降和总土水势,低估了侧向位移.使用改进形式有助于提高分析精度.     

弹性约束平面预应力钢桁架系统可靠性分析

基于一次二阶矩法建立了平面索张拉预应力钢桁契任意单元失效模式的可靠性指标与验算点的迭代模型,并基于点估计法得到了整体结构失效概率的计算公式,其中任意单元随机内力统计特性一标准差则基于随机摄动理论确定,且考虑了任意弹性约束的影响．整体结构的基本随机参数包括折线索单元和桁架单元的截面面积（或综合刚度）、张拉钢索的预拉力、外荷载及约束刚度等．按照本文所建立的计算模型编制了相应的计算程序,对工程中常见的预应力钢桁架结构进行了分析,并对影响整体可靠性指标的有关参数进行了讨论,得到了有一定参考价值的结论．     

陶粒-普通混凝土双层组合路面层间应力及弯沉分析

为研究陶粒-普通混凝土双层组合路面的层间应力及弯沉, 首先进行Z型组合试件的粘结性能试验, 并利用ANSYS软件建立陶粒-普通混凝土双层组合路面模型, 分析车辆在匀速和制动工况下组合路面的层间应力及弯沉分布; 还进一步研究了增设Z型钢筋网对组合路面层间粘结性能的加强作用. 结果表明: 陶粒-普通混凝土双层组合路面具有较理想的层间粘结性能和较小的变形; 增设Z型钢筋网可进一步减小层间应力和变形, 加强整体粘结性能.     

掺加掺合料高强高性能混凝土的材料性能试验研究

通过对掺加不同掺合料的高强高性能混凝土的材性试验研究,说明了双掺比例合适的掺合料对高强度混凝土的工作度有所改善、抗压强度有所提高;在其他条件不变的情况下,砂率的提高对高强度混凝土的工作度有所改善、对高强度混凝土的抗压强度有所降低,确定了最佳砂率范围.