刚性悬挂接触网弓网耦合仿真研究

在对国内外学者对弓网耦合模拟方法的总结、比较基础上,采用在弓、网间建立“接触对”的方法来实现弓网耦合,建立了刚性悬挂接触网弓网耦合模型。对模型进行接触非线性瞬态动力分析,得到接触力及滑板竖向位移的变化曲线。并研究了接触网跨距、受电弓参数、机车速度及机车振动对受流质量的影响。最后用蒙特卡罗技术对模型进行PDS概率分析。并对受电弓参数的优化及接触网的设计提出建议。     

层状地基中浅埋隧道的地震反应分析

本文从土与结构相互作用的观点出发,利用耦合模型研究地下结构在地震作用下的反应.这种耦合模型比较好地解决了半无限边界问题、土体的非线性以及土与混凝土接触的问题.通过对某双洞口矩形截面地下隧道的地震分析,研究结构各部位的位移以及动应力的分布,为地下隧道的抗震设计提供参考意见.     

罕遇地震作用下高架桥抗震性能评估与加固

为了评估罕遇地震作用下高架桥的抗震性能,提出了一套抗震性能评估流程并对一座在役高架桥进行评估。首先建立了高架桥非线性动力时程分析模型;然后进行了模态分析,在综合考虑了有效质量系数和振型图后,选取了用于计算Rayleigh系数的参考振型;最后对动力时程分析结果中各墩的弯曲变形能力和抗剪强度进行评估,并根据评估结果提出了加固方法。结果发现:罕遇地震作用下,各墩变形能力沿横桥向均能满足需求;但在顺桥向上,部分墩的塑性铰区变形能力不足,且各墩的非塑性区均存在变形能力不足的截面。各墩抗剪强度沿顺、横桥向均能满足需求。采用增大截面法对各墩进行加固,首先制定了增大截面内的混凝土和钢筋配置方案,然后确定了能够同时满足各墩沿顺桥向的变形能力和经济性的最优加固高度,为高架桥抗震性能评估和加固工程提供一定的借鉴。     

基于地震荷载作用下的风力发电塔的地震响应分析

基于地震荷载的作用,应用大型有限元软件FINAL,研究不同结构参数的风力发电塔在地震荷载作用下的地震响应,以及比较它们之间的差异,进而得出改变风力发电塔的结构参数对于地震响应的影响规律.以二维风力发电塔模型为例,建立4个不同参数的模型,首先进行模态分析,计算出每个模型的固有频率,通过比较固有频率得出结论,并对其进行比较分析.然后对4个模型施加1993年北海道西南海面桥地震波形,分析比较它们在此地震波形作用下的地震响应值,进而得出不同的结构参数对地震响应的影响规律.     

基于表面氯离子分布的混凝土桥梁侵蚀分析

大气中的氯离子对混凝土桥梁有侵蚀作用,侵蚀程度受混凝土表面的氯离子附着量影响较大。本文首先在考虑桥体形状的基础上,使用CFX软件建立计算模型,对大气中氯离子在桥梁表面的附着行为进行分析;得出桥梁不同位置处的氯离子附着量,并分析附着量不同的原因;确定盐雾环境下氯离子侵蚀的计算参数,采用考虑了时间累积影响的优化Fick第二定律对桥体各位置进行氯离子侵蚀计算与分析;得出桥梁不同位置的氯离子侵蚀情况以及钢筋发生锈蚀的时间。为今后相关工程和研究提供有意义的借鉴。     

各种形状洞室的围岩压力分析

洞室的围岩压力与洞室的形状、大小是有密切关系的 ,运用有限元法的基本原理 ,采用ANSYS软件对圆形、矩形和拱形洞室的围岩应力状态进行了数值模拟分析。并将其分析结果与规范规定及传统方法的简化公式求得的结果作了比较 ,得出了一些有益的结论 ,同时提出在实际中所需注意的问题     

有侧移框架的二阶应力分析

二阶应力效应是指受压杆件在受力过程中轴向压力和变形的相互作用。在有侧移框架中,为了推导出简化并且实用的计算方法,应该在考虑影响二阶应力效应因素的基础上进行精确计算,然后根据计算结果归纳总结出简化公式。本文涉及的程序采用了非线性有限元方法,这种方法在考虑二阶效应影响的情况下可以计算结构内力和变形。根据计算,本文也总结了一些规律。     

基于卷积型原理的时空样条元

结构动力分析是工程设计中的重要组成部分,传统动力分析不能全面反映动力初值特征,而Gurtin变分原理则被认为是目前唯一能全面反映动力初值特征的变分原理.本文以Gurtin变分原理为基础,空间和时间上同时采用样条元,建立了计算梁的动力初值问题的样条元法。算例表明, 与现有的分析方法相比,本文具有更高的精度。     

单向受拉状态下钢纤维混凝土的二次峰值强度

不同于普通混凝土在单向受拉实验中的仅有唯一峰值强度,在大量钢纤维混凝土拉伸实验的应力应变曲线中均出现了两次峰值强度现象。本文采用黏结滑移模型考虑纤维在混凝土开裂面上的桥接作用,确定了钢纤维轴向应力与裂缝宽度之间的关系。钢纤维混凝土开裂后,将基体的软化模量与纤维增强作用的切线模量之和,作为判断第二峰值的依据。该值始终为非负时,钢纤维混凝土的应力-应变曲线具有唯一峰值强度;否则,应力-应变曲线中将具有二次峰值强度,并提出了钢纤维混凝土峰值强度的三种可能情况。建立了有限元模型以模拟钢纤维混凝土的拉伸试验,进一步研究了钢纤维掺量、长径比对混凝土开裂后力学性能的影响。并提出了钢纤维混凝土的抗拉强度的计算公式,可以有效地预测钢纤维混凝土的抗拉强度。     

地下隧道-土体非线性动力相互作用的FE-IE-INE模型的研究

在考虑了土与结构的相互作用的基础上，采用FE—IE—INE模型来模拟土体的分层性、非线性以及土体和钢筋混凝土之间的滑移、拉裂、嵌入及土体的半无限边界．阐述了接触元建立的方法；推导了平行无限元的单元刚度矩阵方法以及无限元单元刚度矩阵组装成总体刚度矩阵的原理，通过对一双洞口矩形截面隧道的地震反应进行分析，为地下结构的抗震设计提供参考意见．