考虑切向摩阻力作用下弹性地基梁的内力计算

经典的Winkler地基模型忽略了基地切向摩阻力的作用,当存在明显的切向力时,对梁的内力影响较大.基于有限元思想,在考虑了切向摩阻力的条件下构建了Winkler地基模型上梁的简化计算模型,较之于原Winkler地基模型更加接近实际工程情况.     

无拉力Winkler地基梁的Galerkin解

选取了一个满足边界条件的新的挠度函数,利用迦辽金法解答了无拉力Winkler地基上梁的脱离问题.所采用的方法具有计算简单,收敛速度快的特点.计算结果表明:Winkler地基上梁弯曲时不考虑脱离时的解答与无拉力Winkler地基的解答有明显的差异,且当荷载位置保持不变,按比例增大时,梁与地基的脱离区并不发生变化.     

土质地基上受集中力作用的有限长梁内力分析

为了使理论结果能尽可能准确地反应实际情况,就土质地基上受多个集中力作用的有限长梁的内力计算方法进行了对比分析.采用基于Winkler假定的计算方法和基于弹性半无限空间理论的计算方法,通过理论分析这两种计算方法的差异,并采用FLAC3D进行数值模拟.计算结果表明基于Winkler假定的计算方法较真实地反应了有限长梁的实际受力情况.     

无拉力Winkler地基的数值计算

无拉力Winkler地基模型可克服在工程中应用颇为广泛的传统Winkler地基模型的一些缺陷.利用大型有限元计算软件ANSYS,模拟无拉力Winkler地基模型,探讨接触区域的变化规律,并将其应用到某实际工程中,取得了更为合理的结果.     

抛物线荷载下双参数弹性地基梁的反力计算

采用双参数变截面弹性地基梁模型来改进Winkler弹性地基模型和等截面梁模型的不足,把在抛物线荷载作用下的任意变截面梁离散成阶梯梁;利用传递矩阵法,比较在不同G值下双参数弹性地基上任意变截面梁的内力和位移,更符合地基受力和变形的特点.     

核电站工业水池的地震反应分析

目的 探索核电站工业水池作为抗震物项进行动力计算时的内力分布规律及其危险工况,为工业水池合理截面设计及配筋方案提供技术支持.方法 基于大型有限元商业软件开发了工业水池构筑物进行地震反应分析的编码程序,该程序考虑了土-结构动力相互作用,并以黏弹性边界模拟无限地基的影响.结果 依据材料力学平截面假定实现了ANSYS三维实体单元应力到内力转化,得到了各种荷载工况作用下工业水池后墙弯矩最大值为101.8 kN·m,相对于反应位移法的计算结果小17％,并通过统计最大内力包络确定了工业水池的危险工况为空水状态与SL2地震波共同作用.结论 笔者确定出危险工况下最不利内力的方法比较准确且简单明了,易于工程设计应用.     

弹性地基梁两种内力计算方法比较

弹性地基梁内力计算的关键在于确定地基反力．目前常用的两种内力计算方法中，由于拟定的地基反力分布曲线不同，因而内力计算结果是有差别的．计算结果对比表明，链杆法计算比较精确．     

弹性地基梁两种内力计算方法比较

弹性地基梁内力计算的关键在于确定地基反力，目前常用的两种内力计算方法中，由于拟定的地基反力分布曲线不同，因而内力计算结果是有差别的，计算结果对比表明，链杆法计算比较精确。     

考虑剪切变形下盾构隧道引起上覆管线变形分析

近邻上覆既有管线进行盾构开挖会引起管线产生附加变形,进而会影响到既有管线的安全。这方面的理论研究,大多数将既有管线简化成Euler-Bernoulli梁搁置在Winkler和Pasternak地基模型上,未考虑管线的剪切效应及三参数Kerr地基模型对管-土相互作用的影响。基于此,提出了一种可预测管线纵向变形的解析方法。采用Loganathan公式获得隧道开挖引起周围土体自由竖向位移,把土体自由竖向位移附加在既有管线轴线上,将既有管线简化成可考虑剪切变形的Timoshenko梁,管-土相互作用采用Kerr地基模型,基于提出剪切层弯矩的计算假设,结合管线两端的边界条件获得管线在盾构隧道下穿作用下受力变形响应。工程案例研究结果表明：与既有文献存在的理论分析方法比较,该方法计算得出的理论解析结果更加贴近实测数据;与Euler-Bernoulli梁计算结果比较, Timoshenko梁给出的计算结果更具有优越性。进一步参数研究表明：随着既有管线剪切刚度的增大,管线抵抗变形的能力逐渐增大,这会导致隧道下穿引起的管线变形逐步减小,但会引起管线内力反向增大;随着地层损失率增大,既有管线受到的外力逐步增大,使得管线变形及其内力也逐渐增大;随着管线直径的逐渐增大,管线在隧道下穿作用下引起的管-土相互作用力逐渐增大,最终导致既有管线所受到的应力应变也会增大。     

无拉力Winkler地基的数值计算

无拉力Winkler地基模型可克服在工程中应用颇为广泛的传统Winkler地基模型的一些缺陷。利用大型有限元计算软件ANSYS，模拟无拉力Winkler地基模型，探讨接触区域的变化规律，并将其应用到某实际工程中，取得了更为合理的结果。     

日照作用下箱梁桥上无缝线路纵向力

论述基于ANSYS的混凝土箱型梁桥日照温度场分析方法,应用实测数据对计算结果进行验证.采用带有组合截面信息的空间梁单元模拟箱型连续梁桥,计算其在日照作用下的温度效应,采用非线性弹簧模拟无缝线路（CWR）纵向阻力,以6×32 m箱型截面预应力混凝土连续梁桥为算例,分析日照作用下钢轨纵向力的分布规律,对相关参数的影响进行探讨.分析表明：日照作用下钢轨应力在正午时取得最大值,午夜时取得最小值,而按照现行规范中整体升温20 ℃计算的钢轨伸缩力是日照作用下钢轨应力的1.3倍,增加底座板厚度将有利于改善钢轨受力.在日照作用下,钢轨应力与大气透明度系数成正比,铺装层采用浅色涂层并保持光滑度将有利于减小钢轨应力.     

基于ANSYS的简支梁桥柔性墩纵向力分配研究

在刚度耦合模型的基础上,采用大型有限元分析软件ANSYS建立三维实体有限元模型,对连续桥面简支梁桥柔性墩纵向力分配进行仿真分析,通过有限元模拟值与采用刚度耦合模型得到的计算值对比分析表明,刚度耦合模型计算墩顶水平力是合理的,结果是可靠的.采用节点耦合的方式模拟板式橡胶支座,采用弹簧-阻尼单元模拟滑板支座是可行的.     

考虑轴力与底板约束的埋入式钢柱脚刚度模型

为准确预测埋入式(特别是浅埋)钢柱脚节点的初始转动刚度,将柱脚的埋入段简化为地基梁,基于初参数法完善考虑轴力影响的Winkler地基上的Timoshenko梁理论,提出受锚栓和混凝土约束的柱脚底板转动刚度的计算方法,进而建立可以综合反映柱脚埋深、埋入段剪切变形、钢柱轴力、底板约束影响的埋入式钢柱脚转动刚度模型。基于已验证的有限元模型进行参数分析,研究埋深比、轴力和锚栓布置对柱脚转动刚度的影响。与有限元结果的对比表明,提出的刚度模型较过往文献中理论模型具有更高的精度和更好的适用性,尤其是对于埋深比为0.5～1.5的浅埋柱脚节点。理论与有限元结果表明：埋深比较小时,柱脚转动刚度随埋深比的增加快速增大,而埋深比增加到一定程度后,其对转动刚度几乎无影响;柱脚转动刚度随钢柱轴压力增加呈增大的趋势;对于浅埋柱脚节点,底板约束对其转动刚度的影响较大,而随着埋深的增大,其影响逐渐减小;底板转动约束对埋深比小于1.5的节点刚度具有显著影响,当埋深比增大至2.5,其影响可以忽略。     

考虑剪力滞的波形钢腹板连续曲线箱梁内力求解方法

由于受到弯扭耦合效应的影响,波形钢腹板连续曲线箱梁受力情况极其复杂。为了研究波形钢腹板连续曲线箱梁的力学性能,考虑剪力滞效应和剪切变形的影响,基于能量法对波形钢腹板曲线箱梁(简称CCBG(CSWs))一次简支超静定结构的约束扭转控制微分方程进行补充修正,并结合CCBG(CSWs)简支结构进行分析验证;运用该微分方程结合三弯矩法对三跨波形钢腹板连续曲线箱梁进行内力求解,并与曲杆结构力学法、有限元分析结果进行比较。结果表明：考虑剪力滞效应和剪切变形的影响,采用该方法求得的内力结果与有限元求得的内力结果契合度较高,验证了方法的正确性;剪力滞效应和剪切变形对CCBG(CSWs)的内力存在着一定的影响,且对于多跨CCBG(CSWs)结构内力的影响更加明显。     

非线性温度梯度作用下简支箱梁的剪力滞效应

为分析非线性温度梯度作用下箱梁的自应力分布,考虑上、下翼板剪切转角的最大差值幅值和相位的不同及截面的内力平衡,提出应力平衡的双参数剪力滞翘曲位移函数.在此基础上,根据最小势能原理,建立简支箱梁的微分方程和边界条件.随后计算非线性温度作用下简支箱梁的自应力,并与有限元结果进行比较.算例分析结果表明,在非线性温度梯度作用下,双参数法所得计算结果与有限元分析结果一致,且满足全截面轴力自平衡的双参数法计算精度高于直接双参数法的计算结果.简支箱梁在非线性温度梯度下的温度自应力导致端部产生剪力滞效应,温度剪力滞效应的影响范围约为1.5倍箱梁宽度,且应力结果大于基于平截面所得的应力.对于截面上下对称的无悬臂翼板箱梁,考虑剪力滞效应的跨中应力和平截面假定的计算结果相同;对于截面上下不对称的带悬臂翼板箱梁,由于非线性温度引起剪力影响截面的曲率,即使在跨中区域平截面假定所得的温度应力依然小于精确解,双参数法修正了剪力对截面曲率的影响而显著提高了计算精度.     

考虑结构空间约束的现浇楼盖梁跨中受弯性能试验

为研究结构空间约束导致现浇钢筋混凝土楼盖梁跨中受弯承载力超强的机制,以楼盖梁在结构中的空间位置和配筋率为变量,设计12根上部架立筋不伸入支座的楼盖梁试件并开展跨中受弯静力试验,并基于建立经典混凝土理论的试验方法进行了4根简支梁对比试验。对梁试件破坏形态、承载力、变形能力、轴向伸长进行研究,结果表明:楼盖梁试件承载力与按受弯构件计算承载力之比为1.57~2.77,与相应矩形简支梁试件和T形简支梁试件承载力相比均有较大提高,超强程度与配筋率成反比;与简支梁试件相比,楼盖梁试件跨中截面破坏形态未因轴压力而发生显著改变,但楼盖梁试件延性降低;楼盖梁试件轴向伸长随挠度的增大而增大。将楼盖梁视为压弯构件,提出根据楼盖梁试验峰值荷载确定相应轴力和弯矩的方法。计算结果表明,楼盖梁试件跨中截面压弯状态弯矩与受弯状态弯矩的比值为1.28~2.19。楼盖梁试件有限元数值模拟结果表明,随着楼盖梁截面包含的楼板范围增大,轴力沿梁跨分布趋于均匀。     

箱梁横向内力的有限条法

研究了用有限条法求解简支箱梁的横向内力的方法，利用弹性理论建立了求解箱粱横向内力的公式．通过实例计算表明，用中给出的方法使得计算箱粱的横向内力的工作得到了简化，能方便、快捷地得到答案．     

弹性地基梁的积分变换分析与比拟

本文讨论了横向和纵向载荷作用下弹性地基梁的有关计算问题。利用拉普拉斯变换,获得了该问题的通用计算式。可以对无限长梁、有限长梁进行描述,能适应复杂载荷及各种支承条件。经适当变换,还可用于阶梯变截面弹性基地梁的求解。若轴向力为零,即变为通常的弹性地基梁的计算表达式。这样,就进一步把弹性地基梁的计算问题统一起来,为实际应用提供方便。作为应用,本文还讨论了,壳体结构近似分析中的弹性地基梁比拟方法。     

混凝土自锚式悬索桥结构内力分析

为研究混凝土自锚式悬索桥的结构受力特征以及与地锚式悬索桥的差别。通过计算实例，分析比较混凝土自锚式悬索桥结构的力学特性，研究其拱度、矢跨比变化时引起的内力变化规律，混凝土收缩、徐变对内力影响的规律。对于中小跨度的自锚式悬索桥来讲，除了主梁的轴力偏大以外，结构的其余内力与地锚式悬索桥的差别不是很大，差值在10％以内。拱度和混凝土的收缩、徐变的影响比较明显。与相应的水平加劲梁和不考虑收缩、徐变影响的计算结果比较，差值均在20％以上。弹性理论适合于中小跨度的自锚式悬索桥的设计和计算。