焊接平行弦钢桁架的次应力分析

用有限元法计算了焊接平行弦钢桁架因结点刚性而产生的次应力,分析了普通荷载和重载下桁架次应力的大小及其分布规律,初步探讨了产生次应力的原因并提出了焊接平行弦钢桁架考虑次应力时的设计改进建议.     

焊接平行弦钢桁架的次应力分析

用有限元法计算了焊接平行弦钢桁架因结点刚性而产生的次应力，分析了普通荷载和重载下桁架次应力的大小及其分布规律，初步探讨了产生次应力的原因并提出了焊接平行弦钢桁架考虑次应力聍的设计改进建议．     

悬索桥主缆的次应力分析

针对在主缆的设计中,采用高的安全系数避免对细部次应力分析而使主缆的承载能力没有充分发挥的现状,尝试对悬索桥的次应力进行较为详细的分析.对悬索桥的主缆由于丝股长度差异、钢丝弹性模量差异以及钢丝弯曲等原因产生的次应力进行分析,并给出了相应的经验计算公式;对缆索角度变化产生的次应力,对以往的计算方法进行了分析,并针对更一般的情况进行了理论分析和公式推导,给出了计算算法;对于由于缆索形状的变化而产生次应力,分解为空隙率差异、截面特性差异、截面形状差异三部分进行分析.分析了悬索桥主缆出主鞍近六边形截面到第一个索夹处圆形截面引起的次应力.最后,结合国内某大跨度悬索桥主缆次应力计算的实例,对次应力的发生部位以及次应力对结构安全的影响进行了分析,并按照英国、日本和丹麦大跨度悬索桥主缆安全系数的计算方法对实例的安全系数进行了分析,认为其安全性能够得到保证.     

设计参数对钢管混凝土系杆拱桥力学性能的影响分析

以中承式钢管混凝土系杆拱桥为计算实例,采用通用软件ANSYS建立了拱桥的有限元计算模型,通过改变其主要设计参数,对该类桥梁在恒载作用下的受力情况进行了对比分析,得出了不同矢跨比、拱轴系数、主拱拱肋含钢率等设计参数对拱桥各控制截面内力、应力、位移变化的影响规律.研究结果表明:改变矢跨比和拱轴系数对系杆拱桥在恒载作用下的内力有较大的影响,且对恒载作用下全截面弯矩的影响比对轴力的影响更为显著;改变钢管的壁厚对于主拱肋各控制截面的轴力、弯矩及应力影响不大.该计算结果可为优化同类桥型的设计提供参考.     

VSHS工法施工成套技术

提出了一种施工新方法，简称VSHS工法.把超静定柱面网壳结构改变成三铰拱桁架机构进行装配，用机械使该机构一侧滑动铰支座在地面作水平滑移运动并使之快速施工成形，将成形后的机构改变成结构.结构在施工期间的机构特性可避免强迫安装行为，有利于消除施工次应力并提高施工质量.而结构装配高度的降低又有利于提高施工安全性、缩短工期和降低施工成本.通过工程算例介绍了施工实施过程，并对结构进行了施工全过程的力学分析.分析结果表明，该工法施工最不利受力状态是在顶推滑动铰支座的初期，而机构特性却使得各构件在施工过程中所经历的最大内力和变形具有临时性特点，因而不会影响结构的最终受力.用常规设计的简化计算方法进行该工法的施工力学分析计算是可行的.提出了工程算例结构中各种铰结点的构造和设计尺寸，并对其进行了有限元力学分析.     

简支跨方钢管桁架次应力有限元分析

以有限元软件ANSYS为平台,建立了26榀节点理想铰接和节点具有一定刚性的简支跨方钢管桁架模型,对比分析了对应不同的几何参数、次应力的分布状况以及次应力对结构整体受力性能的影响.结果表明,某些杆件的次应力已达到一定数值,且随几何参数的改变,呈现一定的变化规律,在设计时应予以考虑.     

平面钢屋架节点刚性次应力影响分析

应用有限元分析软件,对两种跨度下典型平面钢屋架节点刚性所产生的次应力进行了分析计算.对典型平面钢屋架采用了平面铰接模型、平面刚接模型Ⅰ以及平面刚接模型Ⅱ.分析了在普通荷载作用下钢屋架次应力的大小、分布规律以及影响次内力大小的主要因素,并初步探讨了次应力对钢屋架计算方法的影响.结果表明,钢屋架杆件的次内力随着杆件线刚度的增大而增大,随着屋架跨度的增大,次应力的影响也愈大,且次应力的影响不可忽略.该结论可为考虑次应力的钢屋架的设计提供参考.     

分段施工方法对大型张弦桁架结构设计的影响

以中国新疆国际会展中心张弦屋盖为例,分析不同分段施工对大型张弦桁架结构设计的影响,建立了考虑不同分段施工方法的设计模型,采用基于状态非线性的有限元单元生死法对设计模型的计算结果进行分析.结果表明,在统一的零状态以及有限的预应力张拉控制目标条件下,结构预应力状态下张弦桁架的拉索内力、滑动端位移及拉索张拉控制力需结合具体的分段施工来确定;承载能力极限状态下,一次成型设计方法得到的支承柱的应力比偏小,设计结果偏于不安全;滑动端极限位移与分段施工方法密切相关,传统一次成型设计方法得到的结果偏小,致使滑程的设计结果偏于不安全.     

钢桁架连梁-剪力墙结构受力性能的数值模拟

利用数值模拟技术,建立了两个单跨两层钢筋混凝土连梁和钢桁架连梁的剪力墙结构的有限元模型,对比了二者在循环荷载作用下的受力性能,并分析了轴压比、连梁截面尺寸对剪力墙结构的承载力和变形性能的影响规律.分析结果表明：钢桁架连梁的剪力墙较钢筋混凝土连梁的剪力墙,其承载力虽有所降低,但在很大程度上降低了剪力墙的应力和损伤,且其耗能性能和延性均有大幅的提高;轴压比的增大对剪力墙承载力有所提高,但不成比例;钢桁架连梁腹杆截面尺寸对剪力墙结构的承载力有很大影响,弦杆截面尺寸的影响不显著.研究结果对剪力墙的抗震性能的设计计算具有一定的参考价值.     

基于结构优化的大跨张弦平面桁架经济性分析

以最小用钢量为目标函数,考虑应力、位移和稳定性等约束,采用二次优化法对大跨平面张弦桁架的截面面积和索力进行了优化设计,并建立了以最小造价为目标函数的优化模型,参考市面上各种钢管和钢绞线的报价,提出了考虑结构位移和稳定性约束条件下钢管直径、厚度的最优造价优化法.分别对大跨预应力张弦平面桁架和非预应力张弦平面桁架进行优化,通过算例分析得出大跨预应力张弦平面桁架相对于非预应力张弦平面桁架经济上的优越性.     

基于ANSYS的钢管混凝土拱桥收缩徐变分析

的截面各组成部分 ,存在内力重分布的现象 ,即构件后浇部分混凝土的重量先作为一种荷载作用在已建成构件上 ,然后再与预制或现浇部分形成组合截面 ,钢管混凝土构件就是这样的一种典型构件 [2 ] 。为了反映实际桥梁结构的施工过程 ,必须采用一种能够真实描述结构及构件截面形成过程的计算方法 ,以确保整个桥梁结构在施工过程及运营阶段的安全可靠。在结构分析中 ,把由不同时间或不同材料形成的构件截面各部分描述成不同的层 ,构件的截面几何特性根据实际情况采用以下方法处理 [3 ] :抗压刚度 :EA =∑ni=1Ei Ai ,(1)组合截面形心位置 :y =∑…     

援塞内加尔竞技摔跤场钢罩棚施工测量技术

援塞内加尔竞技摔跤场是由中国政府援建、湖南建工集团承建的非洲首座现代化摔跤场。钢罩棚纵向跨度达206.9 m,由主拱、后拱、次桁架、连系桁架,共49榀桁架组成。在钢罩棚的测量工作中,通过自由建站方法严格控制测量误差,采用Tekla技术优化测点的布置。从胎架拼装、桁架拼装与校核、临时支撑放样、桁架吊装、卸载变形监测5个方面介绍了该工程施工中测量工作的技术要点,确保工程质量及精度要求。     

基于遗传算法的预应力钢桁架优化设计

目的针对预应力钢桁架的结构截面变量取值离散性、设计需考虑多种因素影响、计算重分析次数较多等特点，应用遗传算法对其进行优化设计，从而达到使结构受力合理，质量最轻的目的．方法通过有限元方法对预应力钢桁架结构进行结构分析，得到相应的应力、内力，然后按照一定的优化模型对结构进行遗传操作，得到优化结果．结果应用所编程序对平面预应力钢桁架实例进行优化设计，算例表明相对于其他优化算法，遗传算法在预应力钢桁架的优化设计中具有可行性和有效性．结论所编程序具有编程简单、快捷、搜索效率和求解精度较高等特点，克服了已有工程实践中通过多次试算，按经验来确定预应力值的弊端，为预应力钢桁架的优化设计提供了一种可行的方法．     

微电子封装中焊锡接点的界面应力奇异性

采用界面力学理论计算了不同形状的含铅/无铅焊锡接点界面应力奇异性指数,建立了焊锡接点的有限元模型,计算了线弹性、弹塑性和Johnson-cook材料模型的界面应力分布.结果表明:随着焊锡接点接触角的增加,界面应力奇异性增强;Sn37Pb/Cu界面比Sn3.5Ag/Cu和Sn3.0Ag0.5Cu/Cu界面的应力奇异性明显;弹塑性变形和应变率效应降低界面应力.     

集料水平向分布状态对沥青混合料劈裂试验影响数值模拟

为研究集料水平向分布状态对沥青混合料劈裂试验的影响,基于沥青混合料集料均匀性指标,通过在混合料水平截面不同方向上加载,采用有限元法数值模拟集料水平向分布状态对沥青混合料劈裂试验中最大应力值(平面主应力和水平拉应力)的影响,并加以试验验证。研究结果表明:集料水平向分布状态对沥青混合料劈裂试验中平均最大应力值影响不大,其间相关性不明显,但与最大应力值变异性间相关性却很显著。     

节点弯矩在钢结构长悬臂桁架中的影响分析

对一个长悬臂钢桁架进行现场应变监测，结果表明，节点弯矩在本桁架中的影响不可忽略，特别是对腹杆的影响相对更大，在设计中必须给予考虑。进一步用ANSYS对该结构进行了两种建模形式的有限元分析，并与实测值相比较，发现在设计类似的桁架时，弦杆和腹杆应分别按不同的分析方式进行设计比较合理。     

逆焊接处理对不同材料抗应力腐蚀性能的影响

介绍了采用逆焊接加热处理的方法对Q235、16MnR、20g钢等不同材料在酸性和碱性溶液中抗应力腐蚀性能的影响及机理。将每种材料的试件进行加热处理,再用冷却介质只对焊缝处进行快速冷却,从而获得与焊接温度场相反的负温差,降低焊接过程中产生的残余应力。经过350℃处理后的Q235和16MnR钢,在酸性溶液中的腐蚀速率比未处理时分别降低了66.1%和67.9%。实验结果表明,逆焊接加热处理有效的降低了焊接残余应力,并且减缓了应力腐蚀速率,适用于有防止应力腐蚀要求的焊接结构使用。