方钢管混凝土柱-矩形钢管梁节点的三维有限元分析

根据石油化工装置反再框架的特点,"两器"承重范围内采用方钢管混凝土柱和矩形钢管梁、支撑结构体系,通过分析常用的外加强板节点和内隔板两种方钢管混凝土梁柱节点并结合本工程的情况,"两器"设备支撑层的梁柱节点采用外加强板与内隔板相结合的新型节点形式。应用ANSYS软件对该节点进行三维非线性有限元模拟,通过在最不利荷载作用下的应力分析,结果表明,矩形钢管梁和支撑与方钢管混凝土柱的连接节点具有较高的安全储备,在工程中应用是安全的。     

钢管结构在除焦钢架中的应用

在以往的设计中焦炭塔除焦钢架多采用H型钢结构 ,此种结构挡风面积和挡风系数均比钢管结构大 ,通过对型钢和钢管截面特性、风荷载体型系数以及节点挡风面积和节点风荷载的计算分析 ,认为焦炭塔除焦钢架采用钢管结构更为经济合理。文章还针对采用钢管结构的除焦钢架的梁与柱连接节点、转换层连接节点的设计形式进行探讨 ,提出了安全可靠的设计方案。实践证明 ,除焦钢架采用钢管结构 ,不但能满足强度要求 ,而且比采用型钢结构可节省钢材 30 %以上 ,整个结构美观精巧。     

考虑摩擦的脐带缆静强度参数敏感性分析

脐带缆的静强度解析模型不考虑其内部构件间的摩擦,因此无法准确分析脐带缆变形及受力情况,局限性较大。鉴于此,基于螺旋缠绕圆柱分析方法,采用ANSYS软件建立脐带缆多层滑移接触摩擦有限元模型,分别采用梁单元和实体单元模拟铠装钢丝和直构件,设置线线接触、线面接触模拟构件之间的接触摩擦,对脐带缆进行了静强度分析,计算其截面拉伸刚度和弯曲刚度,通过对比有限元计算结果与解析计算结果,验证了数值模拟方法的正确性。在此基础上,从钢丝缠绕角度、钢丝直径、摩擦因数及外压等因素入手,对其截面力学性能进行参数敏感性分析。分析结果表明:考虑接触摩擦的有限元模拟能够更加准确地展现脐带缆的变形及应力分布情况,且其截面性能受钢丝缠绕角度、钢丝直径、摩擦因数及外压等因素影响明显。研究结果可为脐带缆的截面设计及优化提供技术支持。     

南海深水FPSO系泊锚链腐蚀原因分析及强度预测

对南海胜利号深水浮式生产储卸油装置（Floating Production Storage and Offloading，FPSO）系泊锚链腐蚀原因进行分析。采用截面面积法、有限元分析和全尺度破断试验等3种方法对锚链剩余破断强度进行对比。以破断试验结果为基准，预测结果表明：截面面积法适用于一般性腐蚀情况；对于磨损严重的链环，有限元分析能给出较准确的结果；对于链环缺陷（如闪光焊缝腐蚀）建议对链环进行报废处理。研究结果可为后期制订科学的系泊系统延寿方案提供准确依据，也可为今后类似系泊系统设计或延寿提供参考。     

JJ22547型井架有限元静动力特性分析

运用ANSYS软件建立了JJ22547型井架的有限元模型,为充分考虑结构承载的实际情况,运用三维梁单元模拟井架结构的各个杆件,对该井架在设计栽荷作用下进行了静、动力特性分析,提出了改进方案,为钻机井架设计提供了理论依据.     

有限元分析软件ANSYS在海洋工程中的应用(续1)第二讲采用ANSYS程序的导管架平台结构有限元分析

1 引言 由于ANSYS提供了支持圆管形构件的流体静力、动力效应的PIPE59单元,可以计算位于水中的圆管形构件的浮力、流力、波浪力的静载荷与动载荷,采用PIPE59单元并结合ANSYS提供的空间单元BEAM4可以解决导管架平台的整体结构静力、动力有限元分析问题.ANSYS是进行导管架平台结构设计时能够采用的有限元分析软件的一个新的选择.     

导管架平台应变监测传感器优化布置

针对导管架平台应变传感器无法覆盖所有结构关键位置的现状,提出一种基于结构多尺度模拟的应变传感器优化布置方法.利用管单元和梁单元建立导管架平台宏观有限元模型,并基于静力分析确定结构的关键区域.建立关键区域的三维实体有限元模型,采用多点约束方法进行梁单元与实体单元的耦合,完成结构多尺度建模.对多尺度模型进行力学分析,确定应...     

U成型过程的有限元分析及刀片梁的结构优化

为了避免UOE钢管制造工艺中原有U成型机刀片梁突然失效导致长时间停机,需要设计、制造新的刀片梁替换原刀片梁。采用有限元法建立U成型过程模型,并根据U形筒的尺寸、刀片梁的受力状态验证模型的可靠性。根据验证的模型,分析刀片梁的应力分布,优化刀片梁的结构,并验证结构优化方案。根据优化方案改进刀片梁,经使用后发现刀片梁的应力分布得到明显改善,大幅度地提高了刀片梁的结构可靠性。     

方钢管混凝土偏心受压构件全过程分析

根据文献[1]给出的钢材和核心混凝土本构关系，应用简化数值积分方法对由方钢管和核心混凝土两种材料组成的方钢管混凝土偏心受压构件进行了轴向力─柱中截面中心挠度全过程分析，文中给出了算例并利用文献[2]的试验结果对文中的计算方法进行了验证。     

中美规范钢筋混凝土梁配筋分析

通过中国混凝土结构设计规范与美国房屋建筑混凝土结构规范对单筋矩形截面的计算基本假定和砼受压应力图形的简化原则，推导出两种规范钢筋砼单筋矩形截面梁的配筋计算公式，通过各自的钢筋和砼保证率换算强度指标，分析比较两者在设计方法、设计参数取值上的不同，最后通过计算实例比较两者计算结果的差异。结果表明，荷载、梁截面尺寸、材料相同条件下，按美国规范计算出的钢筋砼单筋矩形截面梁的主筋比按中国规范计算出的钢筋砼单筋矩形截面梁的主筋多20．5％。     

有初始变形井架结构分析的简便方法

研究井架结构的折算长细比法和单肢演算法并不能真实反映井架的应力大小,也不能精确确定危险截面位置及应力分布;而有限元分析方法又没有普遍意义。为此,采用等价应力法对有初始变形的井架进行结构分析。该方法通过对没有变形的井架整体或构件的有限元模型施加一组等价力,使之产生的应力与具有初始变形时的井架应力值相一致,可以在不改变井架有限元模型的基础上,达到计算快速且结果准确的目的。实例计算表明,除井架整体稳定临界系数的相对误差为１１.７％以外,其余各项的相对误差都小于１０％。     

钢纤维混凝土迭合梁截面剪应力分布规律理论分析

基于二次受力迭合梁斜截面受力性能和钢纤维混凝土材料特性，分析了钢纤维混凝土迭合梁截面的剪就力分布规律。与钢纤维混凝土整体梁相比，钢纤维混凝土迭合梁存在剪应力“超前”现象，其超前胡着第二阶段荷载的增大而逐渐减小，直至完全消失。     

雁形板用于多层工业厂房

1工程概况重庆某厂的机加工车间为二层工业厂房，钢筋混凝土框架结构，挖孔灌注桩基础，屋盖部分采用预应力混凝土雁形板。这是一次新结构的设计尝试，工程于1991年11月动工，1992年2月建成交付使用，收到工期短、造价低的效果。该工程建设面积1289m~2，车间原设计为：底层柱网尺寸6m×6m，顶层柱网尺寸6m×12m，底层层高6m，顶层层高45m，楼板荷载为10kN／m~2，不配置吊车设施，车间辅助建筑为三层砖混结构。经与建设单位研究，决定车间屋盖采用混凝土板梁合一的新型构件──预应力混凝土雁形板，其跨度为12m，扩大底层柱网尺寸为6m×12m…     

载荷对石油钻机井架动力特性的影响分析

根据石油钻机井架的结构特点,采用有限元方法对井架结构进行有限元离散,主弦杆和斜横撑杆采用2种单元截面形状的空间梁单元模拟,建立了精细的井架有限元模型,共分析计算了8种工况下的井架动力特性。探讨了石油钻机井架的自重载荷,特别是大钩载荷产生的预应力对井架动力特性的影响,得出了一些有价值的结论。     

圆钢管混凝土轴心受压构件的合适长细比与应用

根据新修订的《钢—混凝土组合结构设计规程(DL／T5085—1999)》，提出了圆钢管混凝土轴心受压构件的合适长细比，建立了一种圆钢管混凝土轴心受压构件截面的直接方法，与通常采用的逐次逼近法相比。可避免反复试算，大大减少计算工作量，提高了设计效率。在工程实际中应用该方法，使圆钢管混凝土受压构件的设计变得极为简便。     

DHCYJ12型电动机换向抽油机支架的优选设计

根据DHCYJ12型电动机换向抽油机总体设计要求，对9种支架设计方案进行受力分析，建立力学模型，采用ANSYS有限元分析程序对支架进行应力、应变及其在三维方向上节点位移量分析，通过改变支架主要构件截面及几何位置，优选出最佳设计结构3选材方案1的支架，经优选出的机架强度、刚度及整体稳定性均满足使用要求。优选设计的电动机换向抽油机运行平稳，冲程、冲次调节方便，特别适用于长冲程低冲次抽油，其系统效率、节能效果及控制系统性能均优于游梁式抽油机。     

碳纤维布加固在改造工程中的应用

胜中社区某物业管理公司办公楼，原为二层砖混结构，双面内廊，办公室一般为双问或三间，跨度5．4m，开间3．6m，层高3．6m，建筑面积2000m^2，由于工作的需要，需要扩建和加建一层。经验算原有屋面梁斜截面承载力满足要求，正截面受弯承载力差距较大，需要对屋面梁、板进行加固，为了减少拆除量，加快施工速度，经过方案论证和经济技术可行性综合比较，确定采用碳纤维复合材料进行加固梁板。使用检测表明，所加固构件在新的荷载作用下，工作状态良好，未发现有异常现象，说明粘贴碳纤维加固混凝土梁是可靠的、成功的。     

修井机井架的应力分析及结构改进

对修井机井架进行有限元分析，同时也对井架的应力分布及危险截面进行了分析。在此基础上，分析了几种结构形式的优缺点，并用“方案选择方法”对井架进行反复计算，得出了一些对井架设计工作具有借鉴意义的结论     

石油钻机井架结构梁单元计算精度分析

目前,对于如何提高BEAM188梁单元在石油井架结构设计中的计算精度研究不多。为此,在分别介绍BEAM188梁单元及其一次、二次和三次形函数之后,通过一悬臂梁算例,分析了一次、二次和三次形函数的适用条件,指出它们分别适合于计算常弯矩、一次弯矩和二次弯矩载荷作用。在侧风无立根条件下,对某ZJ30-1700DBF钻机井架进行了工程实例有限元应力计算。计算结果表明,井架梁结构划分为一个梁单元计算规模小,且采用二次及三次形函数具有较高的计算精度。     

海洋油气田脐带缆钢管单元设计

在水下生产系统的脐带缆设计中,需要对钢管单元在各种载荷作用下的结构应力进行计算,对钢管壁厚进行设计分析。结合规范要求,对脐带缆初步设计阶段的测试、安装及运行工况进行了总结,给出了脐带缆设计载荷计算方法,结合不同水深对钢管应力进行了分析校核,并依据钢管所受的载荷给出了钢管壁厚的定量确定方法。分析结果表明:脐带缆截面设计受到功能要求、力学性能、单元材料型号、设备能力及价格等多种因素的影响,设计结果是综合考虑多种因素的结果。所得结论可为海洋油气田脐带缆钢管单元设计提供参考。