预应力闸墩与钢锚块接触非线性有限元分析

采用非线性有限元方法,对深溪沟水电站泄洪闸预应力闸墩与钢锚块进行了整体空间应力与变形分析,计算中考虑了预应力闸墩与钢锚块的耦合效应,并通过在两者之间设置接触单元模拟预应力闸墩与钢锚块的接触非线性,得到各设计工况下的位移分布和变形结果,全部有限元计算结果为深溪沟工程泄洪闸预应力体系设计与优化提供依据.根据有限元计算成果,对大吨位预应力闸墩所采用的钢结构支撑梁的预应力效果进行总结和评价,并与混凝土锚块的应力分布规律作了简要的对比.     

闸墩复杂结构的有限元分析

陆浑水库泄洪闸闸墩体型、受力情况及边界条件都较复杂。文章根据闸墩结构特点 ,利用空间块体单元对闸墩进行有限元离散 ,计算了该闸墩在荷载作用下的强度与变形 ,给出了几个典型截面的应力等值线图和变形图 ,得出一些重要的结论。     

昭平台水库溢洪道闸墩裂缝非线性有限元分析

昭平台水库溢洪道建成于1970年,在运行过程中,溢洪道闸墩支座梁附近产生了贯穿性裂缝。溢洪道作为水利枢纽中的主要建筑物,其本身的可靠性是枢纽安全的重要保证,因此有必要找出溢洪道闸墩裂缝的成因,并分析带裂缝运行的闸墩是否安全、稳定。对昭平台水库溢洪道闸墩进行非线性有限元分析,成功地模拟了裂缝扩展,探讨了闸墩支座梁附近混凝土开裂的原因。提出了改进措施。计算分析成果已为工程所采用。     

昭平台水库溢洪道闸墩裂缝非线性有限元分析

昭平台水库溢洪道建成于1970年,在运行过程中,溢洪道闸墩支座梁附近产生了贯穿性裂缝.溢洪道作为水利枢纽中的主要建筑物,其本身的可靠性是枢纽安全的重要保证,因此有必要找出溢洪道闸墩裂缝的成因,并分析带裂缝运行的闸墩是否安全、稳定.对昭平台水库溢洪道闸墩进行非线性有限元分析,成功地模拟了裂缝扩展,探讨了闸墩支座梁附近混凝土开裂的原因,提出了改进措施.计算分析成果已为工程所采用.     

小湾拱坝预应力闸墩蠕变效应的有限元分析

以小湾拱坝泄洪中孔预应力闸墩为例,采用复合形法对混凝土蠕变试验资料进行拟合并得到了朱伯芳-阿鲁久仰模型公式的参数,应用有限单元方法和子模型技术相结合的方法对闸墩进行了精细模拟分析,研究了运行期闸门推力作用下的闸墩牛腿变形、应力以及预应力索等的蠕变效应及时程规律,结果表明闸墩结构不会开裂,也不会影响闸门的正常开启,最后还提出了运行管理建议.研究结果为小湾工程提供了参考,对其他类似工程也具有借鉴意义.     

闸墩裂缝成因的非线性有限元法分析

为分析溢流坝闸墩上形式各异的裂缝的不同成因,以江西某水电站状况为例,考虑混凝土闸墩运行期温度作用的特点,运用非线性有限元法对溢流坝闸墩进行仿真计算。通过对各种实际工况、仿真计算结果与裂缝实际分布的对比分析,得出温度骤降、结构设计缺陷和闸门开启方式分别是闸墩上     

小湾拱坝放空底孔预应力闸墩三维有限元分析

采用三维有限元方法,应用ANSYS程序对小湾拱坝放空底孔预应力闸墩进行了空间应力与变形计算,并详细探讨了预应力的模拟方法,对3种不同方法的优缺点进行了对比评价.根据计算结果,对比分析了多个设计工况下闸墩结构的变形、应力分布规律,评价了预应力锚索的预压效果.在此基础上,取闸墩结构特征点的第一主应力作为优化变量,对预应力锚索设计吨位和布置方案进行了敏感性分析,得出了预应力锚索布置的优化方案.全部研究成果为小湾拱坝施工设计详图所采用.     

预应力闸墩体内锚束锚固区受力性能研究

通过有限元、模型试验及弹性理论的分析，并结合多种锚固区受力特点的比较，得到了预应力闸墩体内锚束锚固区的应力分布及开裂部位．在此基础上给出闸墩体内锚固区的配筋计算方法     

三板溪大吨位预应力中墩三维有限元分析

采用三维有限元方法,对三板溪水电站溢洪道控制段大吨位预应力中墩进行了整体空间应力与变形分析,得到了典型工况下结构整体位移、变形和结构重要部位的应力分布规律.根据有限元计算成果,评价了大吨位混凝土结构的预应力效果,探讨了减少预应力水平次锚索排数和简化张拉施工过程的可行性,并结合设计与布置要求完成了优化方案的对比计算分析.全部有限元计算结果为三板溪工程溢洪道控制段预应力体系设计与优化提供了依据.     

孔边应力应变场的弹塑性有限元分析

考虑了塑性变形的存在情形，对回火屈氏体和回火索氏体两种材料试样的孔边前方应力应变场进行了弹塑性有限元分析。结果表明，孔边的应力应变值远大于远处相应值，强烈地影响着裂纹的出现和扩展，随着离孔边距离的增大，应力应变值迅速减小，逐渐变得平缓。     

无粘结预应力混凝土梁非线性有限元分析方法研究

无粘结预应力混凝土的计算并不象有粘结预应力混凝土那样,由外荷载引起预应力筋的应变不能根据相应截面的混凝土的应变求得,其应力的计算比较复杂.以有限元理论为基础,提出无粘结预应力混凝土梁的全过程分析模型,并研究编制了计算程序,分析了无粘结预应力混凝土的整个受力过程、变形发展、混凝土及无粘结筋的应力分布状态等.实例计算结果表明,该模型具有较好的精度,可用于工程结构的实际模拟分析.     

基于实体退化单元的高墩非线性稳定仿真分析

为克服在薄壁空心高墩的非线性分析中解析法不便应用、杆系有限元法不能模拟钢筋、实体单元法计算效率较低等不足,以及为提高计算效率且不降低模拟精度,提出采用实体退化单元的方法进行非线性稳定分析.在该方法中,用三维实体退化单元模拟薄壁空心高墩,运用单元分块技术实现钢筋单元的模拟,基于多尺度分析思想建立精确模型进行非线性稳定分析;阐述几何非线性、材料非线性及方程求解方法,讨论了稳定分析的实现方式.采用此方法对一数值模型进行第一类及第二类稳定性分析,并与传统的实体单元模型进行对比证明了该方法在非线性稳定分析中的有效性.并将此方法应用于工程实例,结果表明：该方法能真实有效地模拟实际结构,客观地反映钢筋对墩体稳定性的影响,高效地进行非线性分析;适用于对需要考虑钢筋影响的结构及对薄壁空心高墩结构型式进行非线性稳定分析.     

型钢混凝土框架节点非线性有限元分析

在型钢混凝土框架节点试验分析的基础上，提出了型钢混凝土框架节点的力学分析模型，编制了从加荷到破坏的全过程分析程序。经与试验结果对比，两者吻合较好。     

静、动载荷下桩-土作用体系的非线性有限元分析

针对基桩载荷传递机理复杂的特性,引入非线性本构模型,采用ANSYS有限元分析方法,建立了基于三维有限元的可靠性计算模型,模拟了基桩在静、动载荷下灌注桩与土之间的相互作用,通过逐级加载法,分析其力学特性,得出相应变化规律,即:桩顶位移呈发散式分布,认为共同作用整体分析方法是优化设计最理想的方法,应优化桩身侧阻和桩端阻力的分布和发挥程度,为后续基桩的设计、施工和研究提供可靠的理论依据.     

旋压带轮的非线性有限元分析

建立了旋压带轮的有限元非线性计算模型,结合旋压带轮的几种典型工况进行非线性接触分析,得到4种典型工作位置的整体应力分布、接触应力分布及整体变形,并对带轮进行了动态特性分析,将其对应的临界转速与工作转速进行比较分析.该工作对旋压带轮的非线性有限元分析的研究与开发具有一定的理论参考和实际应用价值.     

基于组合单元的圆钢管混凝土结构非线性分析

基于圆钢管混凝土组合截面轴力-应变关系和轴力一弯矩一曲率关系实用计算方法,采用U.L列式单元增量平衡方程,引入平面梁单元非线性分析方法,建立了钢管混凝土结构组合单元法非线性有限元分析理论.编制了相应的非线性有限元程序,对已有钢管混凝土结构的面内受力,如钢管混凝土偏压柱、不等端弯矩钢管混凝土偏压柱、钢管混凝土压弯构件和钢管混凝土模型拱肋等进行双重非线性有限元分析,与基于钢管混凝土拉压数值本构模型的分层梁单元非线性分析理论比较.结果表明,两种分析方法的载荷一变形曲线和极限承载力都很接近试验结果,与分层法相比,组合单元法直接根据杆端力求解截面刚度,不用分层计算截面刚度,加快了计算速度.     

钢筋混凝土板非线性有限元分析

对钢筋混凝土板的截面采用分层组合模型能较好反映板受力后的开裂、应力、应变与裂缝开展等情况,并考虑混凝土在双向受力作用下的非线性性能.采用三角形薄板单元,对钢筋混凝土分层组合模型建立单元刚度矩阵.编制了非线性有限元分析程序,对所试验的复杂支承条件的钢筋混凝土板做了分析,分析结果与试验数据基本相符.有限元计算分析结果对实际应用具有参考价值.     

金属结构的疲劳损伤有限元分析研究

金属材料的疲劳损伤是工程界早已发现的问题，金属结构的疲劳破损问题正日益突出，为了较好地预测金属结构和构件的剩余疲劳强度与疲劳寿命，必须建立疲劳损伤有限元分析模型，来完整描绘其应力场、应变场以及损伤场的变化全过程．针对金属材料的特点，从损伤力学的基本原理出发，通过切实可行的疲劳损伤演化规律实现损伤理论与有限元软件的结合，建立适用于金属结构的疲劳损伤有限元分析模型，最后通过疲劳试验结果与理论计算比较，对模型进行了分析与评价。