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相似文献
 共查询到19条相似文献,搜索用时 109 毫秒
1.
在20结点等参元的基础上,通过引入虚拟节点和“虚拟材料区”,形成三维实体退化虚拟层合单元,并将其应用于变截面梁的分析。计算实例表明,该单元收敛快,稳定性好,在单元数较少的情况下,具有较高的精度,可方便地应用于大型复杂结构如大跨度曲线梁桥的计算。  相似文献   

2.
为避免稳定函数单元在轴力为拉、零、压时单元刚度矩阵表达式不一致,提出了MEP单元。单元是以满足约束条件及最小势能原理来构造的。计算结果表明,由MEP单元导出的挠度和刚度系数具有较高的精度。该单元方便应用于变截面及弹塑性梁柱结构中。  相似文献   

3.
矩形隧道中变截面杆件的内力分析   总被引:2,自引:0,他引:2  
本文推导了变截面杆的单元刚度矩阵和荷载结点化的计算公式,可用于编制变截面框架结构的电算程序。并通过隧道衬砌结构算例,比较了按实际变截面计算和简化等截面直杆计算两种方法的差异,说明隧道结构按变截面实际情况计算的必要性。  相似文献   

4.
郭彦林  邓静芝  姜子钦  王小安  窦超 《施工技术》2012,41(14):30-36,120
为补充完善波浪腹板门式刚架侧向变形的空白,基于波浪腹板工形构件的受力特性,提出了适用于计算波浪腹板工形构件变形的两种梁单元有限元简化模型,通过与壳单元对比及模型参数敏感性分析,验证了梁单元简化模型的准确性和可靠性。此外,通过理论推导和有限元计算,提出了适用于单跨等截面、单跨变截面及多跨波浪腹板门式刚架侧向变形的计算方法;其中考虑了柱脚边界条件、斜梁坡度、侧向荷载作用点和分布形式等诸多因素的影响。  相似文献   

5.
ANSYS中的Beam44单元是考虑剪切变形的变截面欧拉梁单元,为明确其单元刚度矩阵推导方法,以形函数为基础,根据虚功原理,系统给出了考虑剪切变形的变截面欧拉梁单元刚度矩阵推导过程。以矩形、圆形、圆环和箱形截面梁为例,经与ANSYS中Beam44单元刚度矩阵对比,明确了其单元刚度矩阵的推导方法、相关假定和使用要求。研究发现:变截面欧拉梁因形函数本身的近似性和截面参数随截面位置变化的复杂性,难以给出普适性的单元刚度矩阵理论表达式。ANSYS对Beam44单刚矩阵推导时,采用了以下3种处理方式以简化计算:采用与等截面梁相同的厄米特形函数,在纯弯模式单刚矩阵的积分计算中对几何矩阵和截面参数分别积分,不考虑截面剪切系数k随截面位置的变化,由此所得单刚矩阵形式与等截面梁Beam4一致。ANSYS对Beam44单元所给等效截面参数,如面积、抗扭惯矩和抗弯惯矩的表达式,源于梁单元两端截面形状为相似形且截面尺寸随杆件线性梯度变化的情况,应用于其他情况时会与理论值有一定偏差。由此可知,在使用Beam44单元时为提高计算精度,应尽量减小单元长度来控制两端截面参数比值,同时对剪切系数k宜取单元中截面的k值或左右截面的均值。  相似文献   

6.
变截面梁单元力学模型的建立   总被引:6,自引:0,他引:6  
通过研究变截面杆件 ,建立了一种宽度自适应的变截面梁单元模型。利用能量的方法 ,推导出变截面梁单元 (契形单元 )的刚度矩阵  相似文献   

7.
以能量变分原理导出的变截面高层框筒结构的微分方程为基础,根据变截面框筒结构的截面沿高度为阶形变化的特点,以每个相同截面的层作为一个计算单元,每个单元由微分方程导出其单元矩阵、截面矩阵和传递矩阵,进而采用矩阵传递法进行分析,并用算例说明其应用。  相似文献   

8.
本文对原有的“逆算单元长度法”进行了适当的改进,并编制了相应的计算程序.计算表明:改进后的逆算单元长度法计算效率明显提高.同时,本文计算所得的等端弯矩作用下工字形截面和双角钢T形截面的N/N_P-M/M_P相关曲线可供设计参考,具有一定的实用价值.  相似文献   

9.
预应力混凝土箱形连续梁桥设计若干问题的探讨   总被引:1,自引:0,他引:1  
采用了一种新型单元——虚拟层合板壳单元来对结构进行空间有限元分析计算。计算结果验证了预应力混凝土箱形连续梁桥中出现裂缝的原因推测。经计算发现设计改良后,桥梁的工作状态得到了极大的改善,且利用虚拟层合板壳单元法计算,不仅可大大减少单元数量且计算结果精确,计算速度快。  相似文献   

10.
系统研究可用于桥梁设计和桥梁倒塌过程分析的控制截面内力计算方法,该方法主要包括以下三个方面:首先研究有限元实体模型的截面剖分算法,提出并分析比较分块索引及相邻单元优先等算法的优劣;其次,在得到截面应力或截面节点力的基础上,进一步研究基于截面应力分布和截面节点力计算截面内力的方法;最后,分别在悬臂梁和圬工拱桥中对采用VS.NET及C#开发的截面内力计算系统进行了应用和验证,并分析圬工拱桥倒塌过程的内力发展。研究结果表明,分块索引相邻单元优先算法进行截面内力计算具有迭代次数少且计算速度快等特点;另外,采用等效节点力计算截面内力具有误差小、效率高和适用范围广等优点,可为桥梁抗倒塌研究提供有效的工具。  相似文献   

11.
基于UL列式的两节点悬链线索元非线性有限元分析   总被引:13,自引:1,他引:12  
从UL列式的虚功增量方程和索的悬链线方程出发,建立起了一套完整的对索进行精确分析的非线性有限元法。在该方法中,索的自重影响未作任何的近似予以考虑;导出的索单元切线刚度阵是显示表达式;索单元的节点力可以精确计算。本文方法可以方便地应用于大跨度悬索桥、斜拉桥以及张拉结构等的非线性有限元分析计算。  相似文献   

12.
杨勇  刘能文  金晶  李儒 《特种结构》2012,29(5):75-80
本文以某双曲拱桥的承载力评估为例,在总结几种有限元模型离散方法的基础上,结合双曲拱桥的结构形式,提出采用梁板结合的模拟方法,用大型通用有限元软件ANSYS进行了双曲拱桥的模型建立.同时,阐述了双曲拱桥的动载及静载试验的试验方法与过程,包括用等代荷载的方法确定荷载车辆、各种工况的分级加载、动载及静载试验测点的布置.依据有限元分析结果与动静力荷载结果的对比分析,对工程实例桥的承载能力进行了评估分析,得出了该桥当前的结构性能和状况.结果表明,正确的计算模型是评定双曲拱桥承载能力的关键,有限元法中的板梁法结合双曲拱桥的结构形式,是双曲拱桥结构空间分析的一种有效方法,以有限元理论分析和动静力荷载试验相结合的方法能较为全面地评定双曲拱桥的承载能力,可为同类桥梁计算分析及承载能力评定提供参考.  相似文献   

13.
桥梁结构的自振特性对研究其在风荷载和地震荷载作用下的动力响应具有重要意义,其分析精度取决于结构质量和刚度分布特性的准确计算。根据质量等效原理推导了非协调实体退化板壳元的一致质量矩阵,并采用逆迭代法求解了箱梁桥的固有频率和振型。实体退化板壳元可精确描述箱梁桥质量分布,便于同实体单元连接,对不同板厚的箱梁桥均适用。非协调位移的引入使其更适合描述箱梁桥各构件的变形特性。算例表明:单元可显著提高箱梁桥动力特性分析的效率,可获得满意的计算精度。  相似文献   

14.
悬索桥施工过程精细化分析研究   总被引:3,自引:0,他引:3  
随着悬索桥跨径的增大,主缆恒载索力所占的比重也随之增大,而安全系数又逐渐减小,因此,有必要对悬索桥的施工过程进行更为精确的分析。为此,首先完善了基于悬索精确解析解的索单元,提出了能自动满足主缆与鞍座相切且主缆无应力长度保持不变这两个重要条件的、能方便模拟各种鞍座及其顶推的鞍座-索单元,并根据悬索桥施工计算的特点,提出了在一个荷载步内将不平衡力分级施加的非线性方程求解新算法,最后将数值解析法与有限元法有机地结合起来进行悬索桥理想恒载状态的求解。计算表明,该方法是精确而有效的,可用于采用各种方法施工的悬索桥施工过程的精确分析和施工方案的优化,也为悬索桥的施工控制奠定了良好的基础。  相似文献   

15.
以常见跨径简支斜交桥为例建立有限元模型,以新型摩擦摆系统支座、板式橡胶支座、抗震型橡胶支座和铰接支承连接为支座形式,通过有限元的方法,以斜度为常变参数,对以上4种支座的刚度和形式进行计算分析,进行常遇地震与罕遇地震下的反应谱和线性时程分析,算出桥墩内力并进行参数分析,对比研究地震对不同支座形式和刚度的斜交桥墩的影响。为正确进行斜交桥的抗震设计提供了有益参考。  相似文献   

16.
用于悬索桥非线性分析的鞍座-索单元   总被引:4,自引:1,他引:3  
悬索桥是跨越能力最大的一种桥型,鞍座是使主缆转向的一个重要构件,直接约束着主缆的变形。然而,鞍座及其顶推的模拟一直是悬索桥非线性分析时的一个难点,现有方法存在一定的不足之处。为此,本文提出了一种基于弹性悬索精确解的二节点新单元———鞍座-索单元,这种单元隐含了主缆与鞍座相切及主缆无应力长度保持不变这两个重要条件,同时将鞍座及其顶推的模拟融为一体,提出了基于NewtonRaphson法的状态求解方法,并推导了其切线刚度矩阵和等效节点力。计算表明,状态求解方法精确而有效,切线刚度矩阵推导正确。采用这种单元,既可使悬索桥非线性分析的计算模型更接近实际结构,也能显著提高计算精度和计算速度,并且具有很好的通用性。  相似文献   

17.
为研究有侧倾偏位的钢管混凝土拱桥加固施工过程的稳定性,应用有限元程序建立了空间计算模型,对加固过程中的各种工况进行了屈曲分析,并分析了桥梁的失稳特征。结果表明:增加临时限位钢纵梁、在拱肋上加焊K字撑等措施很大程度地提高了施工过程中的稳定性,保证了桥梁加固的顺利进行及加固后桥梁结构的正常、安全运营;该加固方案是有效可行的,可为同类型桥梁的加固设计与施工提供借鉴。  相似文献   

18.
悬索桥静动力特性分析的有限板壳单元法   总被引:1,自引:0,他引:1  
本文提出一种基于正交异性板壳单元悬索桥静动力分析方法,以实际工程为例。分别按梁单元模型与正交异性板壳单元模型对其进行了静力与动力分析,并对计算结果进行了详细的比较分析。计算表明,正交异性板单元模型克服了梁单元模型中存在的问题,对大跨度悬索桥整体动力性能与局部的静力性能都能做出更加精确的模拟计算。  相似文献   

19.
为解决系杆拱桥吊杆锈蚀及抗疲劳性能差的问题,提出了将CFRP材料应用于系杆拱桥吊杆的方法,通过对不同替换原则作用下系杆拱结构及吊杆构件的力学性能对比,确定了等面积原则作为材料替换的方法;利用有限元软件对比分析了不同荷载作用下CFRP吊杆与钢绞线材料间结构的静力响应,二者受力变化相差较小,CFRP材料可有效替代钢绞线作为系杆拱桥吊杆材料;并基于短吊杆效应对比分析了吊杆受力,与全桥结构替换相比,单吊杆替换对于实桥应用更为有效可行,推广了CFRP材料应用于吊杆拱桥的实际工程案例,为系杆拱桥的发展提供了新的思路。  相似文献   

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