基于有限元的水闸结构分析研究

以某开敞式水闸工程为例,采用ABAQUS软件建立三维有限元数值模型,通过完建、设计和校核三种工况对该水闸进行有限元分析,得到结构的应力和位移值。对比不同工况的计算结果,该水闸结构的位移变化主要以沉降为主,最大沉降量与沉降差满足要求,压应力都在规范允许范围,但底板和交通桥的局部出现的拉应力超出规范允许值,需要对其提高配筋率,增加水闸结构整体稳定性。与传统计算法相比,能够较好地反映工程的实际情况,对提高水闸结构设计的效率和精度具有一定意义。     

水闸结构的有限元应力应变分析

本文运用有限元的思想并结合水闸工程实例,采用ANSYS有限元计算软件建立水闸模型,分析水闸在不同运行工况作用下的应力和应变,并对比水闸结构稳定复核计算结果,得到二者具有相同的计算结果,为以后水闸的抗滑稳定及应力计算提供新思路。     

底轴驱动翻板门闸室结构应力分析

底轴驱动回转启闭式翻板钢闸门是近年来兴起的一种新型钢闸门,其闸室一般为单孔,跨度较大且结构复杂,如何准确把握结构各部分应力、应变分布情况至关重要。结合某闸室工程实例,就桩基条件下的ABAQUS模拟桩-土界面非连续接触行为和有限元网格划分原则进行了深入探讨,介绍了软土地基上此类闸室结构三维有限元计算的方法和思路,并对闸室结构应力进行分析,以指导工程实践。     

基于ABAQUS的钢筋混凝土T构转体结构有限元分析

针对某在建横跨铁路特大桥与铁路左右线相交,为了减少对既有铁路线运营的影响,采用在平行既有铁路线一侧挂篮浇筑2~64 m混凝土T构,再以主墩为中心将箱梁转动到桥位的转体施工方法。通过ABAQUS有限元分析软件对T构转体结构进行了全过程数值模拟,分析了转体施工过程中结构关键部位的应力分布,并与施工现场的实时监测数据进行了对比。结果表明:T构转体结构整体处于较低的应力状态,局部存在应力集中现象,可通过加强局部构造的方法保证转体结构的力学性能满足施工要求,从而保证转体施工的安全可靠。     

大型地下空间主体结构抗震有限元分析

采用Midas/GTS有限元软件,对某超长超大的地下空间主体结构进行了考虑地震、温度等各种荷载效应组合的有限元分析,获得了最不利荷载组合作用下结构构件的设计内力值及位移,并校核了位移与层间位移角的规范性,以确保结构设计安全。     

基于ABAQUS的混凝土结构非线性有限元分析

利用通用有限元软件ABAQUS对钢筋混凝土简支梁承载力的有限元分析过程进行模拟,并进行了混凝土结构非线性静力计算,分析结果表明,有限元软件计算结果与规范公式计算结果吻合的较好,从而证明了ABAQUS可以对混凝土结构进行准确的静力模拟。     

基于ABAQUS的抗滑桩三维有限元分析

在现行计算方法中,通常采用不平衡推力法设计抗滑桩,尽管国内外岩土工程技术人员做了不少的工作使该方法得到了很大的发展,但仍有许多不完善的地方。基于ABAQUS有限元软件,结合有限元强度折减法对抗滑桩加固的边坡进行三维数值分析。通过桩-土相互作用的机理分析和稳定分析,揭示了埋入式抗滑桩相对于全长桩而言更具经济性和合理性,同时就桩间距对加固效果的影响进行了分析。研究表明,采用有限元强度折减法可以考虑桩-土之间共同作用,得到不同桩长和桩间距条件下治理工程的稳定性,计算结果更合理。     

基于ABAQUS有限元的高层建筑结构抗震性能分析

为减小发生地震情况下高层建筑的损坏,对高层建筑结构抗震性能设计方法进行研究,确定工程建筑结构的抗震性能目标和抗震性能水平,并进行多级抗震仿真测试实验对建筑的抗震性能进行评估。运用ABAQUS有限元软件建立有限元模型,通过对建筑内部结合结构的形变情况进行反应谱分析,得到建筑结构模型的X向和Y向平动质量系数。采用新型抗震探测器用于建筑结构抗震波动探测,模拟地震作用下实验结果显示,该系统设计的建筑结构模型抗震效果最好,在地震波作用下底层最大剪力低于15000 kN,层间位移最小低于5 mm。     

高填方地基位移和应力分布的有限元分析

以大型通用有限元软件ANSYS为工具，对高填方地基的位移和应力分布进行了数值计算与模拟，探讨并分析了其位移和应力分布的规律。     

ABAQUS在有限元分析中的应用

描述了ABAQUS的各个模块的功能和输入方法，着重介绍了混凝土的非线性本构关系、破坏准则、受拉开裂后的行为、钢筋的本构关系、非线性方程组解法等方面。先对钢筋混凝土悬臂梁进行求解，然后与ABAQUS的求解结果进行比较，从而证明建模、分析的正确性，论证软件的实际应用能力。     

基于有限元分析锚固块的合理构造

锚固块是体外预应力混凝土桥梁的关键构造之一,其结构的合理性对桥梁的疲劳、耐久性、承载能力起着至关重要的作用。对实际桥梁锚固块进行ANSYS分析,将模型按间距0.2 m等分为若干截面,得到各截面横向、竖向、纵向应力分布云图,接着从锚固块的最大应力路径着手,比较各截面应力变化。基于应力变化规律,再分别考虑锚固位置、锚固厚度等方面对锚固块三向应力的影响,最终得到合理的锚固结构构造。其结论对今后相类似的锚固体系设计有一定的参考作用。     

基于热应力有限元的砌体结构温度裂缝分析

砌体结构的墙体裂缝危害结构安全及房屋使用功能。简单介绍了热应力有限元方法。并以此为基础,计算了砌体结构顶层墙体及屋面板在温度荷载作用下的整体应力分布及结构形变,分析了砌体结构在温度应力作用下裂缝形成原因。通过分析可为砌体结构温度裂缝防治提供依据。     

钢-混凝土混合结构考虑温度荷载的有限元分析

分析了钢-混凝土混合结构在温度荷载作用下的实际工作状态,推导了混合节点中混凝土柱与钢梁中的自约束应力和外约束应力计算公式,采用三维有限元数值可视化模拟,研究了三种温度荷载工况下节点的应力分布状态。研究结果表明,由于节点构造的影响使得钢梁与混凝土柱中的温度应力无法释放,在节点区域出现了较大的应力集中现象。工程设计中应充分考虑温度应力对混合节点的不利影响,采取对混凝土柱端附加钢板箍进行加强或将钢梁底板上的锚固螺栓孔开成长圆孔的方法消除温度应力,防止混凝土柱开裂。     

基于ABAQUS软件的液缸盖与液缸头接触有限元计算分析

利用有限元分析软件ABAQUS,对某一液缸盖和液缸头装配结构模型进行接触分析,分析结构在外栽荷作用下的应力和变形状态,着重分析装配结构中危险区域的最大应力,检验螺栓连接的安全性,并对密封圈处的应力进行分析。     

基于UL列式的两节点悬链线索元非线性有限元分析

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。     

大型输水弯管结构有限元分析

弯管结构是输水管道工程中实现高低管道连接的重要部分,其结构形式和受力都比较特殊。结合一具体工程,对大型弯管结构的计算方法进行了讨论,并建立有限元模型对其应力进行了计算分析,给出了相应的结论和建议以指导设计。     

基于ABAQUS对新型复合井盖受力分析

运用有限元软件ABAQUS对一种新型钢板混凝土复合材料检查井盖进行受力分析,选用不同结构形式和不同截面高度检查井盖,采用有限元数值模拟,结果显示采用钢板-混凝土结构形式的检查井盖,受力更加合理安全,是一种合理的结构,能够应用到实际工程.     

框架的非线性有限元优化设计

充分考虑了钢筋混凝土材料的非线性特征 ,在用二次积分迭代法进行R C 框架非线性有限元分析的基础上 ,进行框架结构造价最省为目标的优化设计。此法可以反映单个构件裂缝开展、钢筋屈服、混凝土被压碎、内力重分布等全部过程。非线性优化设计采用整体优化和分部优化相结合的优化方法 ,将非线性分析和系统优化紧密结合。分部优化的数学模型被有效简化 ,但充分考虑截面尺寸、纵向钢筋和箍筋这些在造价中起决定作用的设计变量和各种抗震约束条件 ,优化结果较精确。非线性有限元优化程序将非线性分析与系统优化穿插在一起 ,联合迭代 ,共同收敛 ,有效减少了迭代的次数。通过优化设计实例证明 ,非线性有限元优化设计的造价比弹性的优化设计有显著地节省。     

砖木结构的检测实例以及有限元分析

采用有限元软件对砖木结构建筑的性能进行了数值仿真分析,从中找出结构的薄弱部分,为结构检测提供依据,并指导加固改造工作。