混凝土与土体非线性对地基梁弯矩的影响

采用钢筋混凝土有限单元法研究土体和混凝土非线性对地基梁弯矩的影响。通过对土体和混凝土为线性和非线性4种不同计算模式，指出在考虑混凝土与土体为非线性时，其弯矩明显小于当混凝土与土体均假定为线性时的弯矩。要正确计算地基梁弯矩应同时考虑混凝土与土体的非线性，如不能同时考虑混凝土与土体的非线性，则在计算刚性地基梁时至少应考虑土体非线性，而计算柔性地基梁时则至少应考虑混凝土非线性，此时钢筋用量对设计荷载作用下的弯矩影响不大。此外，给出柔性地基梁弯矩折减系数口的计算公式，该系数定义为考虑混凝土非线性时的弯矩与郭氏表弯矩的比值，利用该系数可方便地由郭氏表弯矩得到考虑混凝土非线性时的弯矩。     

框架连续倒塌非线性有限元实用分析法

钢筋混凝土框架结构连续倒塌的分析涉及到砼开裂、混凝土和钢筋的材料非线性、结构的几何非线性等因素,目前通用的有限元分析软件尚不能对此进行有效的计算。本文考虑了材料非线性及P-△效应,采用塑性铰假设,设定了倒塌判定条件,用FORTRAN90编写静力非线性有限元分析程序,对钢筋混凝土框架结构进行了倒塌分析。     

考虑粘结滑移RC结构非线性分析

基于纤维模型有限单元柔度法,考虑粘结滑移效应,对钢筋混凝土结构承受单调荷载作用下进行非线性分析。考虑钢筋与混凝土之间的粘结滑移,计算出构件截面的转角和曲率,迭代过程中,在截面层次用该曲率对原来的截面曲率进行修正,计算出荷载—位移曲线。通过对考虑粘结滑移和不考虑粘结滑移两种情况结果的对比,以及两种结果与试验结果的对比发现:计算结果可以较好地反映钢筋和混凝土之间的粘结破坏。     

考虑涵-土效应高填方圆管涵损伤加固方法研究

基于有限元分析软件ANSYS建立圆管涵-土体三维实体模型对钢筋混凝土圆管涵在高填方土体作用下的受力特性进行数值分析,根据力学特性结合工程实例对圆管涵损伤原因及加固方法进行研究分析。研究表明,依托于计算机仿真技术采用有限元分析方法能够得到高填方下圆管涵较真实力学特征;填土高度大于20m,圆管涵顶部内壁由于受拉强度高于限值而产生大量裂缝;根据现场实况对结构进行加固,该方法经过有限元分析验证了其合理性与可靠性。     

无粘结预应力混凝土梁的非线性分析

以有限元理论为基础,考虑了混凝土和钢筋的材料非线性和几何非线性,利用通用有限元软件ABAQUS建立了无粘结预应力钢筋混凝土梁的全过程分析模型,分析并模拟了梁在三分点荷载作用下加载到破坏的全过程,实例计算表明,该模型具有较好的精度。     

基于ADINA钢筋混凝土结构非线性分析

介绍了ADINA中钢筋混凝土的本构模型及破坏准则,讨论了应用ADINA对预应力钢筋混凝土进行非线性分析时,混凝土和预应力钢筋有限元模型以及预应力的处理方式。以一根简支梁为实例,应用ADINA对简支梁进行非线性分析,将其数值计算结果与理论计算结果对比,结果表明ADINA计算的结果比较接近理论值,误差在工程允许范围内,因此可以应用ADINA对预应力钢筋混凝土结构进行非线性分析,对今后进行复杂的预应力混凝土结构非线性分析提供参考价值。     

外张预应力钢筋混凝土结构非线性有限元分析

本文提出了一种用于外张预应力钢筋混凝土结构非线性分析的单元模型,此模型可模拟外张预应力钢筋在转向点处的滑移和摩擦作用。将这一单元模型与混凝土和钢筋单元模型相组合,建立了外张预应力钢筋混凝土结构非线性分析程序,非线性方面包括了材料和几何非线性。该有限元模型可用于外张预应力钢筋混凝土结构从张拉施工至使用阶段的全过程分析,分析内容包括弹塑性变形、混凝土开裂和破坏等。最后给出的实例表明模型计算分析结果与试验结果[１］吻合良好。     

碳纤维布加固钢筋混凝土梁非线性有限元分析

在参考了其他学者在钢筋混凝土非线性有限元分析中所做工作的基础上,编制了完整的碳纤维布加固钢筋混凝土梁的非线性有限元分析程序.程序中采用了分离式有限元模型并且考虑了钢筋与混凝土之间粘结滑移关系.通过与试验梁对比,程序计算所得加固与未加固梁的极限承载力、梁的破坏形式、荷载-挠度曲线、加固层应变与试验值都很接近,验证了程序的可行性与适用性.     

锈蚀钢筋混凝土受弯构件正截面承载力计算模型

在对锈蚀钢筋混凝土受弯构件试验研究和非线性有限元分析的基础上,得到了锈蚀钢筋混凝土受弯构件钢筋和混凝土的应力和应变特性。针对锈蚀钢筋与混凝土之间滑移增大、混凝土平均应变和钢筋应变不满足平截面假定的特征,建立了混凝土应变和钢筋应变之间的几何关系。运用极限平衡理论,建立了与锈蚀钢筋受弯构件正截面受力性能相一致的计算模型。     

双向偏心受压钢筋混凝土柱稳定性分析

文中给出钢筋混凝土柱承受双向偏心压力时分析其承载力和稳定性的标准有限元公式。公式同时考虑了钢筋、混凝土材料非线性和几何非线性特点，单元刚度表达成材料非线性刚度与几何非线性刚度的简单叠加。在钢筋混凝土双向偏心受压柱极限承载力分析中既考虑了柱变形对稳定性的影响，也考虑了材料非线性对柱刚度的削弱。计算机分析结果与实验结果符合较好。     

大跨度钢管混凝土系杆拱桥极限承载力分析

采用线弹性、几何非线性、双重非线性三种方法,对大跨度钢管混凝土系杆拱桥极限承载力进行了分析,并讨论套箍效应和布载方式对极限承载力的影响。计算结果表明,对结构极限承载力分析时应考虑双重非线性和套箍效应,布载方式对极限承载力有很大影响。     

复杂接缝面管片接头的力学性能数值分析

根据武汉长江隧道工程管片接头所具有的复杂接缝结构特点,采用三维非线性有限元方法,对管片混凝土和接头承压衬垫均采用非线性材料性质,对螺栓采用三维实体结构模拟并考虑了螺栓预紧力的作用,对榫头采用三维实体模拟并考虑了接触关系,完成了对管片接头力学特征的分析研究。分析表明,接头弯曲刚度随接头弯矩增大而明显减小,但当弯矩增至一定程度后,接头切线弯曲刚度反有轻微增大;随接头弯矩的增长,端面混凝土最大压应力也相应增大,但当接头弯矩增到一定程度后,接头端面混凝土最大压应力数值趋于稳定不变;随接头正弯矩增大,弯螺栓拉应力将有明显提高,而随接头负弯矩增大,弯螺栓拉应力将会有所衰减。研究结论可供类似盾构隧道工程参考。     

材料非线性对独塔斜拉桥静力分析的影响研究

综合考虑几何及材料非线性的影响,利用有限元分析软件ANSYS,建立了吉林市临江门独塔斜拉桥实体单元有限元模型,对斜拉桥关键部位进行了非线性静力分析,结果表明,考虑材料非线性影响后塔梁固结处及主梁的应力和位移平均增大10％,索应力最大相差20％,因此对于中小跨度斜拉桥应考虑材料非线性的影响。     

影响钢管混凝土K型节点承载力的参数分析

以钢管混凝土平面K型节点为研究对象,采用三维实体单元模拟钢管与混凝土,考虑材料非线性、钢管与混凝土接触非线性以及几何非线性,讨论在节点荷载作用下结构的应力分布、塑性发展、极限承载力和破坏模式,并对影响节点承载力的诸参数进行详细分析.根据参数分析结果得出几点结论,可为钢管混凝土桁架节点的设计提供参考依据.     

某斜拉桥材料非线性静力分析

使用截面分层法计算斜拉桥混凝土主梁在不同轴力下的弯矩-曲率曲线。并使用有限元杆系模型的塑性铰方法对某主跨为140m的斜拉桥进行材料非线性分析,并将非线性分析与线性分析进行对比。发现材料非线性对个别拉索索力影响达到84%。建议进行斜拉桥设计时计入材料非线性影响。     

支撑高度对异型钢煤斗受力性能的影响

探讨了通过有限元ANSYS的APDL解决局部荷载施加的难题,并分析在材料非线性及同时考虑材料非线性和几何非线性两种情况下不同支撑高度异型钢煤斗的受力性能,研究支撑高度对异型钢煤斗的影响,结合分析计算结果,总结了一些可供参考的结论。     

任意截面钢筋混凝土长柱在双向弯曲及轴向作用下的承载力分析

提出任意截面钢筋混凝土长柱在双向弯曲及轴向作用下承载力分析模型 ,同时考虑了材料非线性和几何非线性对柱承载力的影响。混凝土和钢筋的本构关系用三次多项式模拟。所推导的单元刚度是材料非线性刚度、几何刚度以及位移 -内力相互作用矩阵的简单迭加。所建立的标准有限元模型很容易与其它有限元模型兼容。理论分析结果与实验结果吻合较好。     

体外预应力连续梁的受力性能研究与非线性分析

通过试验分析了体外预应力梁在整个加载过程中的反应。如 :预应力筋材料的非线性本构关系 ,体外预应力筋偏心距的变化 ,在转向块处预应力筋受摩擦的影响等。同时利用条带法编制了有限元非线性分析程序EPRCS ,在单元刚度矩阵中 ,考虑了材料非线性与几何非线性 ,轴力二次矩等。计算结果与试验结果对比表明 ,采用的计算模型符合实际受力状态 ,所使用的在转向块处预应力筋摩擦的模型能很好地反映预应力筋在实际受力过程中的状态。     

大梅沙酒店大堂网壳结构稳定性分析

稳定性分析在单层网壳结构设计中非常重要。本文对大梅沙酒店大堂单层网壳的稳定性进行了系统的分析。根据静力计算的结果确定杆件截面,并运用有限元分析方法,对结构进行屈曲模态分析,预测出结构屈曲荷载的上限,在考虑初始缺陷、几何非线性和材料非线性的影响下,进行荷载—位移全过程分析,从而确定了结构的极限荷载。结果表明,单层网壳稳定性分析时,应该同时考虑几何非线性和材料非线性。     

基于混合近似法的纤维梁单元非线性求解方法#br#

环境荷载作用下土木工程结构往往产生较大的非线性变形,包括材料非线性和几何大变形两部分,而两者非线性问题的数值求解往往需要花费高昂的计算代价。隔离非线性有限元法是将材料应变分解为弹性与塑性两部分,在控制方程中实现刚度矩阵的弹塑性分离,使用Woodbury公式进行非线性求解。目前,该方法仅用于求解局部材料非线性问题。文章基于隔离非线性有限元法,推导同时考虑材料和几何非线性（简称混合非线性）的纤维梁单元控制方程;依据Woodbury公式和组合近似法的基本理论,提出混合近似法的高效非线性求解方法,并利用时间复杂度理论,对该方法与传统有限元法进行计算效率对比分析;将提出的方法应用于某钢框架结构的地震非线性反应分析,计算结果表明：文中方法可以在求解材料非线性时考虑几何大变形问题,在保证计算精度的同时使计算效率得到明显提升。