海上风机基础灌浆连接段压弯性能有限元分析

灌浆连接段在海上风机支撑结构中得到了广泛运用。由于灌浆连接段独特的几何构成,其内部浆体的变形和应力状态难以用试验方式得到。因此,基于已有试验结果,利用有限元软件ABAQUS对灌浆连接段试件在压弯荷载下的力学性能进行了分析。将有限元分析结果与试验结果对比,从试件破坏形态、荷载-位移曲线和钢管纵向应变分布三方面验证了有限元模型的可靠性。基于有限元分析结果,对灌浆连接段浆体及钢管的应力分布和变形进行深入分析,进而得到了灌浆连接段压弯荷载的传递机理。研究结果表明:灌浆连接段主要通过形成灌浆料斜压短柱来将荷载从套管传递至桩管,且钢管的破坏先于灌浆体。     

半刚性T型钢梁柱连接的滞回性能研究

为了研究T型钢梁柱连接的滞回性能,对T型钢梁柱连接节点进行了循环加载的有限元模拟和模型试验研究。分析了连接节点关键部件在荷载作用下的应力应变发展情况,并对有限元分析结果和试验结果进行了对比。结果表明:T型钢连接在循环荷载作用下表现出了良好的延性。     

钢管焊接节点的有限元对比分析

结合某钢结构工程，对多根杆件相交的采用焊接连接的钢管节点进行了有限元分析。由于该节点尺寸较小，节点处应力集中，处于多向受力的复杂应力状态，于是应用ANSYS有限元分析程序，对该节点的两种连接方式的受力和破坏形式进行了计算分析，所得结果可供工程设计参考。     

覆盖层上面板堆石坝趾板与基础连接方式的研究

采用三维弹塑性有限元分析,对那兰水电站混凝土面板堆石坝趾板与基础的两种连接方式——刚性连接与柔性连接进行了比选及技术论证。不同连接方式下的坝体应力与变形计算结果表明:两种连接方式对坝体、坝基及混凝土面板的应力与变形影响很小;但对防渗墙和趾板的变形有较大影响,刚性连接下防渗墙与趾板的变形要小于柔性连接情况;两种连接方式下防渗墙和趾板的应力总体上没有很显著的差异,都在其应力允许范围内;两种连接方式下,面板周边缝变位差别较大,采用刚性连接方式时,面板周边缝有较大沉陷,甚至超过一般止水构件所能承受的变形能力。综合对比两种连接方式下的坝体应力、变形计算结果,建议采用柔性连接方式连接趾板与基础。     

基于赫兹理论的销轴连接修正设计方法研究

工程设计中销轴连接的接触应力峰值及应力分布模式大多以赫兹接触理论为准则进行分析。一般认为,作用于销轴的荷载在耳板范围内均匀分布或以等效集中力形式作用于耳板中线处,但实际工程中销轴连接的边界条件并不完全符合赫兹理论的假定。为得到更为精确的销轴连接应力计算式,在有限元模型中各相关参数的设置得到验证后,对销轴连接进行了参数分析。研究摩擦系数、耳板厚度、耳板间隙和销轴直径等参数对处于弹性工作状态的销轴连接的接触应力数值及其分布规律的影响,并对大量有限元分析结果进行拟合,提出了基于赫兹接触理论修正的销轴局部接触应力峰值计算式及销轴的最大弯曲应力计算式。在建议的尺度范围内,采用修正后的应力计算式的计算结果和有限元分析结果吻合较好,且具有较高的精度,可为工程应用提供参考。     

削弱式连接运用在方钢管混凝土柱-钢梁节点上的非线性有限元分析

将削弱式连接与方钢管混凝土柱-钢梁节点结合起来研究,对其进行了非线性有限元分析,得到了在往复荷载作用下削弱式连接节点的应力发展状况、应力分布以及结构塑性铰出现的顺序,并简单介绍了削弱式连接对节点性能的影响。分析表明:削弱式连接的构造形式对节点能起到保险丝的作用。     

大跨度连续刚架拱桥关键部位应力精细化研究

阐述了建立刚架拱桥边拱与刚性系杆连接区域结构分析空间有限元模型，模拟该部位在各种荷载工况下的受力情况，根据计算结果，分析边拱与刚性系杆连接区域的应力状态，并提出了应力影响线的概念，据此计算出连接区域应力最不利位置及应力最大值。     

高强度螺栓单面搭接连接的传力机理

通过简化的受力模型分析了高强度螺栓单面搭接连接的传力机理,详细研究了单个高强度螺栓在受力过程中不同阶段的变形特点,给出了变形特征转变点对应的剪力值,对照高强度螺栓单面搭接连接的有限元分析中单个螺栓应力变化过程,其结果与使用简化模型分析所得结果具有很好的一致性。     

高强度螺栓外伸端板连接有限元模拟方法研究

高强度螺栓外伸端板连接节点可用不同的有限元方法进行模拟.对典型高强度螺栓外伸端板连接的ANSYS有限元模拟方法进行了比较研究,分别建立了T型件简单模型和复杂实例进行有限元分析,通过对比有限元单元数量、建模难易程度以及计算耗时等,分析了各种有限元模拟方法的特点.通过有限元结果与试验结果的比较,给出了一种建议的模拟方法.研究结果表明,直接粘贴方法虽然具有建模简单的优点,但是该方法由于过分放大了连接板系统的强度和刚度,因而基于该方法获得的应力和位移都比实际情况小;耦合螺孔节点方法虽然能比较接近的模拟连接节点受力性能,但该方法的最大问题是耦合节点处的应力和位移会发生畸变,与实际情况不符;预拉力加接触方法虽然建模较复杂,但计算结果最为合理,与实际连接节点受力情况吻合较好.     

基于ANSYS的自攻螺钉波峰连接的抗剪性能有限元分析

为了满足防水要求,目前许多轻钢结构的屋面体系采用在压型钢板波峰处与构件连接的形式。由于波峰连接形式中,压型钢板和檩条不是紧密接触,因此比波谷连接形式的受力情况更加复杂。本文利用ANSYS程序,采用实体建模,并引入接触非线性,对自攻螺钉波峰连接的抗剪性能进行有限元模拟分析,并与试验结果进行对比分析。分析结果表明:有限元模型可以精细模拟出真实试件的变形和荷载位移曲线的走势,与试验结果拟合很好,应力分布规律也符合其变形和破坏模式。因此,此有限元模型可以作为替代试验分析的理想模型。     

新型钢梁与混凝土墙体连接节点静载试验研究

针对一种新型的钢梁与混凝土墙体的连接节点,设计缩小比例模型,并对其进行静载试验和有限元分析,试验结果和有限元分析结果吻合较好。通过试验和有限元分析,研究了钢梁端部的受力状态以及埋设在混凝土剪力墙内的大尺寸方钢与混凝土之间的粘结性能,验证了使用荷载下连接节点系统的可靠性。从而为工程设计提供依据。     

钢框架梁柱节点受力性能的非线性分析

对 4种构造形式的钢框架梁柱节点进行了非线性有限元分析 ,求得了其应力分布、塑性区分布及极限承载力 ,并对节点的力学性能进行了分析比较 ,结果与试验结果吻合较好。基于理论分析和试验研究 ,提出了改进型节点     

水平连接刚度突变的钢筋混凝土结构地震反应

探讨具有水平连接刚度突变特征的钢筋混凝土结构的一般力学特点与动力反应分析方法。以莆田市广播电视中心工程结构为例 ,揭示结构因水平连接刚度突变而导致的复杂振型、地震作用下局部动应力集中等特点。通过有限元法模拟了水平连接刚度突变处不同的连接方案对结构动力特性与地震反应的影响     

Strength of a corner zone of a frame structure with a hole to prevent from the fatigue crack

This paper deals with a thin-walled steel frame structure having shifted beams used as a pier of the motorway viaduct. Some steel box piers of the motorway viaduct are often faced to a serious problem of the crack due to the fatigue at the beam-to-column connection. To prevent from the development of the crack, sometimes, a hole is arranged at the connection of the beam and the column. Such a hole is certainly effective to the crack, however, in this case, the influence to the buckling strength is not considered. Thus, in the current paper, the buckling strength of the column with a hole at the connection of the beam is studied. The elasto-plastic large deflection FEM analysis is made on the column with the plate thickness and the radius of the hole as parameters. The results indicate that the hole shall decrease the strength of the column up to 9% when the compression stress is arisen near the hole.     

销轴连接转动性能的有限元分析

销轴连接是一种常见的铰接连接形式,其转动性能直接影响到结构的传力形式及设计计算的准确性.通过建立二维ABAQUS模型,定义名义弯矩值,定量分析转动角度、摩擦系数、荷载水平和耳板孔与销轴间间隙等对典型的销轴连接转动性能的影响.有限元分析表明：荷载水平较低时,转动引起的名义弯矩值不随转动角度增大而变化.当荷载水平较高时,名义弯矩随转动角度增大而变大;摩擦系数较小时,名义弯矩值随着荷载水平增大而变大.随着摩擦系数增大,名义弯矩值随着荷载水平增大先变大后减小,且其峰值随摩擦系数增大而变大,所对应的荷载水平减小;随着耳板孔与销轴之间的间隙增大,名义弯矩峰值先变小后变大.合理选取间隙,可以改善销轴连接的转动性能.     

基于有侧移半刚性连接框架理论的无支撑模板支架稳定承载力分析及试验研究

在考虑节点半刚性性质的基础上,利用有侧移三层柱的框架模型推导有侧移半刚性连接钢框架中柱的计算长度系数方程,并将这一方法引入无支撑扣件式模板支架稳定承载力计算中,将模板支架的整体稳定简化成立杆的稳定,进而得到无支撑扣件式模板支架的理论稳定承载力。利用ANSYS软件,考虑直角扣件的半刚性性质,建立了6组不同搭设情况下无支撑扣件式模板支架的有限元模型,对其稳定承载力及失稳情况进行分析。对照有限元模型的搭设情况,对模板支架进行试验研究,得到相应的稳定承载力,试验结果与有限元结果基本吻合。将理论计算结果与试验及有限元分析结果进行对比可知,在其他搭设参数相同的情况下,模板支架的整体稳定承载力随步距、立杆间距的减少而提高,而且理论计算结果更加偏于安全,进一步说明有侧移半刚性连接框架理论在无支撑扣件式模板支架稳定承载力计算中的可行性及适用性,并可以考虑将此理论应用到规范中,为今后对扣件式模板支架稳定承载力的进一步分析及研究提供理论参考。     

超长混凝土结构的研究与应用

本文结合南京国际展览中心工程 ,对超长混凝土结构的设计、温度应力的有限元分析以及施工措施等进行了深入的探讨 ,并介绍了长期测试结果。     

钢框架梁柱刚性连接节点有限元分析

分析了美国北岭地震和日本阪神地震中节点脆性破坏的原因,介绍了几种抗震性能较好的节点连接形式,并通过对钢框架梁柱刚性连接节点中的普通型、狗骨式和腹板开孔型节点进行有限元分析,得到了这3种节点在弹性阶段和弹塑性阶段的应力发展状况及应力分布。