地下钢筋混凝土岔管应力分析

结合国内某抽水蓄能电站的钢筋混凝土岔管工程实例,提出了围岩、混凝土等材料的数值模拟方法,通过三维有限元线性和非线性计算,分析研究了地下钢筋混凝土岔管在施工、内压、外压等工况下,围岩、衬砌、钢筋的应力与变形,探讨了岔管受力和破坏的一些基本特性.     

地下水工隧洞围岩及钢筋混凝土岔管结构数值分析

随着高山峡谷地区大型水电工程的兴建,深埋地下水工隧洞的围岩稳定和内外水压力作用下衬砌应力变形等成为重点关注问题。从围岩开挖支护、围岩衬砌相互作用和钢筋混凝土有限元模拟等方面建立钢筋混凝土岔管段数值分析模型,以蒲石河抽水蓄能电站尾水岔管为例,分析了围岩的应力、变形问题以及混凝土岔管结构配筋和配筋后应力、裂缝开展等问题。围岩分析计算结果表明：在主、岔洞交叉处会产生拉应力,塑性区开展较深,同时主洞靠近岔洞侧和尾水支洞的两侧岩体塑性区也有较大的开展。岔管结构分析计算结果表明：正常运行工况在内水压力作用下岔管结构大部分区域存在拉应力,裂缝较大;检修工况在外水压力作用下仅在主、岔管交叉处存在拉应力区,裂缝较小。     

尾水岔洞三维有限元分析

利用三维有限元方法计算分析了乌江渡水电站尾水岔洞围岩在开挖情况下的变形、应力及屈服区,对不同应力释放荷载条件下的喷锚支护效果进行了评价;在此基础上根据施工、运行和检修工况下的荷载作用情况,计算分析了衬砌结构的变形及应力情况,并指出起控制作用的工况.计算分析得出的结论已用于指导工程设计,同时也可供其他同类工程的设计和施工参考.     

卜形岔管的有限元分析与配筋计算

对某水电站引水系统的钢筋混凝土岔管进行了三维有限元分析,给出了岔管的应力分布情况,并按照应力配筋的方法对岔管结构进行了配筋计算,为钢筋混凝土岔管的设计提供了理论依据.     

埋藏式钢岔管与围岩联合承载有限元分析

以某水电站工程为例,考虑钢衬与围岩间的缝隙值,按照钢衬与围岩联合承载,采用三维有限元方法对地下埋藏式钢岔管进行计算分析,讨论了围岩性能及初始缝隙值对围岩承载比的影响,并与明管计算结果相比较,指出在钢衬与围岩共同承受内水压力作用时,围岩发挥了重要作用.     

钢筋混凝土结构三维非线性有限元分析

介绍了复杂受力钢筋混凝土结构三维材料非线性有限元分析方法,分析中考虑了混凝土材料的非线性应力—应变关系,拉环、压坏和应变软化等性能,同时对承受重复荷载作用时的材料性能作了描述。     

地下岔管三维六面体有限单元网格自动生成及计算机图形处理

对地下岔管进行有限元分析时,需结合其特殊空间形态和与围岩的联合承载机制。给出了一种简单的三维有限元网格自动生成方法,并用ＦＯＲＴＲＡＮ语言编制了三维网格生成及其图形显示程序。实现了采用交互式图形显示技术来离散网格并显示离散结果。采用的方法可对各种不同类型岔管进行网格剖分,生成的网格质量较高,能够进行较为可靠的分析,大大减少前处理工作量,可作为地下岔管有限元分析系统的一个重要组成部分。     

地下高压岔管洞室稳定及衬砌损伤开裂分析

根据围岩和混凝土破坏原理，提出了围岩和混凝土损伤开裂的三维非线性有限元计算方法．给出了混凝土衬砌开裂后裂缝宽度的估算公式，并对实际工程进行了分析计算．探讨了高压岔管受力和破坏的一些基本特性．     

钢筋混凝土岔管锐角区修圆优化的压强分布不均匀性研究

修圆优化是缓解钢筋混凝土岔管锐角区应力集中现象的有效措施之一.针对该措施对岔管水力特性带来的显著影响,作者选取Realizablek-ε模型,结合实际工程进行CFD数值模拟,在对岔管的流态特征与水头损失等进行分析的基础上,针对典型断面及管壁压强分布的不均匀性进行定量研究,给出了典型断面压强分布不均匀性衡量标准.结果表明,分岔处附近管壁压强分布不均匀且左右呈现较明显的不对称性,锐角区修圆半径的增大能略微降低岔管水头损失,正常发电工况下,修圆半径小于约0.5倍最大公切球半径时能小幅改善岔管流态,但继续增大修圆半径会恶化流态并增大近分岔处压强分布的不均匀程度.     

地下高压岔管洞室稳定及衬砌损伤开裂分析

根据围岩和混凝土破坏原理，提出了围岩和混凝土损伤开裂的三维非线性有限元计算方法，给出了混凝土衬砌开裂后裂缝宽度的估算公式，并对实际工程进行了分析计算。探讨了高压岔管受力和破坏的一些基本特性。     

预应力钢筋混凝土轻轨桥梁的有限元分析

建立了武汉轻轨桥梁的三维有限元模型,对普通钢筋采用一种分层的等效方法,对预应力钢筋采用修正的等效载荷法.将结构要素都纳入到有限元模型中,计算了几种典型工况作用下轻轨桥梁的应力和变形,并对计算结果进行了详细的分析和对比.验证了该桥梁的安全性,提出了对于该桥梁设计及三维有限元方法应用于轻轨桥梁设计的一些建议.     

钢筋混凝土板的有限元分析

从建立钢筋混凝土板的计算模型开始，讨论了钢筋与混凝土的离散，混凝土的本构方程、破坏准则等内容，并用所讨论的模型和破坏准则，对一钢筋混凝土板进行了计算分析．最后与试验结果作了比较，验证了钢筋混凝土板有限元分析的计算方法和可行性．     

CFRP加固混凝土构件二次受力有限元分析

根据加固结构碳纤维布(CFRP)应变滞后的特点，提出了考虑二次受力时碳纤维布加固混凝土构件非线性有限元分析。分析中考虑了混凝土开裂后切向刚度的折减以及钢筋与混凝土碳、CFRP与混凝土的联结滑移的影响。通过实例对比分析表明，理论计算值与试验结果吻合较好，表明该方法的正确性。     

碳纤维布加固混凝土构件非线性有限元分析

对碳纤维布加固混凝土构件进行了非线性有限元分析，分析中考虑了混凝土开裂后切向刚度的折减，以及钢筋与混凝土、碳纤维布与混凝土的联结滑移的影响。通过实例对比分析表明，运用该方法计算的结果与试验分析结果非常接近，可在一定程度上有效替代试验分析方法，从而减少试验所需的时间和费用。     

钢骨高强混凝土柱的非线性分析

目的 进一步研究钢骨高强混凝土柱的工作性能．方法 以有限元理论为基础，运用分析软件(ANSYS)对钢骨高强混凝土柱在单调载荷作用下由混凝土开裂、型钢屈服直至构件破坏的整个受力过程进行数值模拟．结果 计算得到的荷载一位移曲线与试验曲线比较一致，当水平荷载达到极限荷载50％左右时，混凝土开裂；水平荷载达到极限荷载的60％左右时，跨中钢骨下翼缘开始屈服．结论 采用ANSYS程序中的SOLID65单元、SOLID45单元、LINK8杆单元建立钢骨高强混凝土柱有限元模型并进行计算是可行的．     

钢筋混凝土框架的三维非线性有限元模拟分析

采用ANSYS软件中非线性分析常用单元:SOLID65、LINK8及COMB IN39,分别模拟混凝土、钢筋以及钢筋与混凝土的黏结滑移,建立分离式模型模拟四层两跨钢筋混凝土框架的荷载位移曲线,通过与试验结果的比较,验证模型的正确性。然后根据ANSYS中建立分离式有限元模型模拟不同轴压比、不同混凝土强度及不同配筋情况下框架的荷载位移曲线,分析以上因素对水平承载力的影响。     

钢筋混凝土结构非线性有限元分析及程序设计

长期以来,人们用线弹性理论来分析钢筋混凝土结构的应力或内力,而以极限状态的设计方法确定构件的承载能力、刚度和抗裂性,显然二者是互不协调的.采用非线性有限元方法,引入了混凝土多参数强度准则和非线性本构关系,能较好地反映了混凝土和钢筋的非线性特性,并编写了一个非线性有限元计算程序,计算结果与试验结果吻合较好,为进一步研究工作和设计提供了参考.     

含裂缝的预应力钢筋混凝土梁固有频率的有限元分析

以预应力简支梁为例,通过AN SY S有限元分析了预应力钢筋混凝土一阶固有频率与力筋预应力大小、布筋方式、裂缝深度以及裂缝位置的影响关系.结果表明:力筋预应力、裂缝、布筋方式对梁的自振特性有较大的影响.所得结果对预应力构件的健康监测有参考意义.     

钢筋混凝土斜柱转换节点的非线性有限元分析

采用有限元分析程序ANSYS对三个钢筋混凝土斜柱转换节点在竖向荷载下的受力性能进行非线性分析,研究斜柱转换节点的受力特点、传力方式及破坏方式等结构性能,并与试验结果进行对比,讨论ANSYS在该类钢筋混凝土异形节点非线性分析中的可靠性.