考虑内压影响的薄壁钢板筒仓屈曲承载力研究

一定程度的内压会降低薄壁钢板筒仓对缺陷的敏感性,提高其弹性屈曲承载力;但内压过高时,筒仓会出现弹塑性强度破坏或弹塑性屈曲破坏,其承载力反而降低。我国现有《粮食钢板筒仓设计规范》（GB50322-2011）给出了考虑内压影响的屈曲承载力计算公式,但该公式只适用于计算内压较低时筒仓的弹性屈曲应力,对高内压下筒仓弹塑性破坏时采用该公式将得到不安全的结果。采用有限元方法对轴压和水平内压作用下有初始缺陷的筒仓进行了参数分析,分别讨论了内压大小、材料强度和径厚比等对筒仓屈曲应力的影响,提出了筒仓在轴压和均匀内压作用下的弹性屈曲应力和弹塑性屈曲应力计算公式,并对《粮食钢板筒仓设计规范》公式进行了修正。经验证,该计算公式与有限元分析结果基本吻合。     

大底盘RC框剪层间隔震结构的地震失效模式分析

为了考察底盘抗侧移刚度变化对大底盘RC框剪层间隔震结构地震失效模式的影响,采用有限元分析软件Perform-3D建立底盘层高不同而构件尺寸和材料强度不变的3种大底盘RC框剪隔震结构弹塑性模型,通过增量动力分析法,对比分析三种隔震模型的隔震层最大水平位移、最大弹塑性层间位移角及隔震支座最大拉和压应力的IDA曲线。结果表明,当PGA较大时,随着底盘抗侧移刚度的减小,隔震支座最大压应力和底盘的弹塑性层间位移角均增大,并且两者对大底盘层间隔震结构的破坏失效起控制作用。     

圆形硐室广义Hoek-Brown围岩弹塑性交界面上径向应力的近似解

基于广义Hoek-Brown剪切强度包络线与Mohr应力圆、Mohr-Coulomb强度直线均相切的几何性质,引进一个与瞬时内摩擦角有关的参数——最大剪应力模数,获得最大和最小主应力、潜在破坏面上的正应力和剪切力、Mohr应力圆半径和瞬时内聚力与该参数的函数关系,为轴对称平面应变条件下遵守广义Hoek-Brown破坏准则的圆形硐室围岩塑性区半径及重分布应力场的解答提供了简捷途径。通过弹塑性交界面上环向应力和径向应力之和一定的条件,结合最大剪应力模数与由弹塑性交界面上的径向应力与环向应力决定的Mohr圆半径间的关系,得到最大剪应力模数与正规化初始应力满足的非线性表达式,进而运用Newton-Raphson迭代法求得弹塑性交界面上的径向应力的接近于真实值的近似解,并研究弹塑性交界面上的瞬时内摩擦角、正规化瞬时内聚力和正规化径向环向应力比随正规化初始应力和Hoek-Brown物性参数的变化关系。结果表明,随着正规化初始应力的增大,相同岩体质量的围岩弹塑性交界面上的应力状态由近似单轴压缩过渡到两向压缩应力状态,瞬时内摩擦角逐渐变小,而正规化内聚力逐渐变大。     

贮料对钢仓壁面静动压力特性的弹塑性分析

考虑地基对筒仓结构的影响，采用Mare有限元程序提供的边界条件高度非线性的接触算法模拟散料对仓壁的作用，对钢板壁面的应力强度和位移变形进行弹塑性分析，将计算结果与应用Jansen静压力理论公式计算出的结果作比较，探讨了非线性接触算法计算结果的可靠性。然后，通过考虑动力效应的侧压力公式对仓壁的动力特性作进一步分析。通过静动力特性分析得出，仓底部位的应力和位移达到最大，对工程设计具有参考意义。     

大型预制预应力混凝土空间结构试验研究

以上海旗忠网球中心预制预应力混凝土看台结构为原型,设计了1∶15缩尺模型,在国内首次开展了大型预制预应力混凝土空间结构单调静力全过程试验研究与非线性有限元分析,重点研究了结构的破坏形态、破坏机制以及裂缝发展、预应力筋应力增量、钢拉杆应力和截面曲率等的变化规律。研究表明:结构由于径向主梁根部混凝土的压碎而导致破坏;在设计荷载作用下结构基本处于弹性工作状态且整体性能良好;裂缝最早出现在相邻预制斜梁的环梁一之间的拼缝处;在加载前期64根预制斜梁在预应力的作用下能够较好地实现共同工作,而在加载后期各预制斜梁则形成局部受力机制单独承载,并最终在径向主梁根部发生压弯破坏;结构有较大的安全储备和变形能力,结构整体位移延性系数达到了2.04。本文研究成果可为大型预制预应力混凝土空间结构的推广和应用提供试验与理论依据。     

基于ABAQUS软件的斜桩式拱座工作性状研究

为研究大断面斜桩式拱座的工作特性,采用大型有限元软件ABAQUS建立3D弹塑性有限元模型,分析弹性模量、截面形式及地质条件对拱座基础的受力影响。分析表明:基础混凝土材料弹性模量增大,其轴力、弯矩、桩顶最大拉应力相应增大,但桩顶轴向和径向位移减小;不同截面形式对桩身应力分布、桩顶位移影响较大;不同地质条件下拱座基础应力和轴力相差不大,桩身弯矩变化较大,位移变化较小。研究结果可为类似桥梁拱座基础设计提供参考依据。     

基于SAP2000的钢筒仓设计方法与探究

大型钢筒仓结构在复杂荷载作用下,其仓壁将承受较大的竖向荷载,当仓壁竖向压应力大于所能承受的临界应力时,钢筒仓就会发生失稳破坏.以《钢筒仓技术规范》(GB 50884-2013)为依据,运用有限元软件SAP2000对架空式锥底钢筒仓的5组不同壁厚模型进行计算分析,其中部分模型利用竖向短肋在筒仓底部形成加强区.通过对不同模...     

有无顶部网壳协同作用的超大直径贮煤筒仓有限元分析

以直径为120 m的巨型封闭式圆形混凝土储煤浅筒仓为研究对象,穹顶为网壳,其顶部网壳支座形式采用悬臂短柱铰接(支座Ⅰ)、橡胶支座支承(支座Ⅱ)、径向释放橡胶支承(支座Ⅲ),分别对整体筒仓在不均匀堆载与环境温度作用下的协同作用进行了有限元分析,主要对筒仓的位移变形、环向应力、环向轴力分布进行了系统的对比分析;对采用3种支座形式的筒仓整体模型进行了地震反应谱分析;最后对顶部网壳采用支座Ⅲ的整体筒仓模型与对应的无顶部网壳筒仓模型在不均匀堆载与环境温度条件下的位移变形与环向应力进行了对比分析。通过分析,对以往把顶部网壳的作用简单等效为节点荷载作用于筒仓顶部的研究结果进行了探讨。     

新型钢筋混凝土叠合结构体系地震反应分析

新型钢筋混凝土叠合结构体系是一种新型节能结构体系。为研究其抗震性能,应用基于纤维模型的非线性有限元分析程序PERFORM-3D,对其进行罕遇地震波作用下的弹塑性分析,重点研究此结构的楼层最大水平位移、弹塑性层间位移角、结构底部剪力、剪重比、能量等抗震性能指标。计算结果表明,此结构各项性能指标均满足规范,构件出现损伤的顺序较为合理,能较好发挥耗散地震能量的作用,主要抗侧力构件叠合承重墙体没有发生破坏,能够实现"大震不倒"的抗震设防要求。     

±800kV支柱瓷芯复合绝缘子与瓷绝缘子 仿真计算比较研究

采用有限元计算方法,分别对瓷芯复合支柱绝缘子和瓷支柱绝缘子在静力及地震动作用下进行计算,对比分析了两种绝缘子在静力及地震谱作用下的位移和应力。在相同外载作用下,±800 kV瓷芯复合支柱绝缘子和瓷支柱绝缘子的最大位移基本一致,瓷芯复合支柱绝缘子应力均匀变化,而瓷支柱绝缘子应力变化较大,瓷根部位置以及伞裙根部的应力值均大于70 MPa。