四节点索单元的悬索结构非线性有限元分析

针对柔性悬索结构几何非线性的特点,提出了一种四节点等参曲线索单元有限元模型,并采用三次多项式作为位移插值函数及单元初形状函数,基于修正的Lagrangian坐标描述法,从虚功原理出发推导出单元基本方程和单元切线刚度矩阵,集成后利用Newton-Raphson法求解并编制了程序进行实例计算。结果表明,本文方法精度很高且收敛速度快,可供悬索及索网等张拉结构分析、设计时采用。     

不同结构形式小半径曲线梁桥受力对比分析

城市及高速公路立交桥中最常用的小半径曲线梁桥的上部结构形式为预应力混凝土箱梁和钢-混凝土组合箱梁。笔者以北京市延崇高速公路延康路立交匝道桥为例,利用MIDAS/Civil对上述两种结构形式的内外侧支座反力、扭矩及扭转应力、变形等力学指标进行了分析对比,同时也考虑了施工、造价等方面的合理性,通过比选,优化了设计方案。为类似桥梁的设计方案提供一定的参考。     

钢筋混凝土梁的非线性有限元分析

利用有限元分析软件对一钢筋混凝土简支梁进行了非线性分析,介绍了建模的过程与方法。分析结果表明,有限元分析结果与试验结果符合得较好,因此,利用有限元非线性分析能够获得正确可靠的结果。     

用曲面有限单元建立的膜结构分析理论

本文首次采用曲面膜单元分析膜结构，在非线性有限元理论基础上详细推导了全部公式。对新出现的问题和已往平面膜单元分析理论中各主要技术环节给出了新的解决办法和改进措施。     

贝克曼梁弯沉车弯沉测定的影响因素分析

贝克曼粱弯沉仪测定路面弯沉一直以来是我国公路工程路面弯沉检测和竣工、交工验收的标准方法,提高其测量精度对路面弯沉评价的公正性和合理性具有重要意义.弯沉车荷载以及后轴轮胎的类型、胎面花纹、层级、轮胎压力和轮胎尺寸对贝克曼梁方法测定路面弯沉均有影响,在轮胎因素中轮胎的宽度对弯沉测定结果影响最大.现场测试规程中对弯沉车的荷载等进行了规定,但是对测定车轮胎要求相对不足,分析认为需要对弯沉车的后轴轮胎也应提出要求.针对目前工程上弯沉车选择的随意性,提出了弯沉车选择的建议.     

空间梁单元切线刚度矩阵的精确分析方法

为有效进行空间刚架结构后屈曲分析,提出一种新的空间梁单元切线刚度矩阵的精确分析方法。首先用直接法建立梁单元杆端力与杆端位移的增量关系式,然后根据矩阵微分理论求出单元杆端力关于杆端位移的导数,在求导结果表达式中令杆端位移增量为0,即可得到梁单元切线刚度矩阵。对六层和二十层空间刚架结构进行了后屈曲分析。结果表明:所得的空间梁单元切线刚度矩阵具有足够精度,可有效用于大型空间刚架结构的后屈曲分析。     

钢纤维混凝土连续梁下挠变形分析

以某大跨径预应力混凝土连续箱梁桥为背景桥,通过建立空间梁单元模型,分析了混凝土强度等级和钢纤维体积率对连续梁桥下挠变形的影响。另外,根据钢纤维掺入桥梁段位置和长度的不同建立了4种模型方案,分析讨论了4种方案在改善桥梁下挠变形方面的效果,综合考虑得出最佳方案,为预应力混凝土连续梁桥的下挠变形控制提供借鉴参考。     

国有施工企业人才流失原因及对策探讨

1 引言人才流失是流动性强、工作及生活条件艰苦、施工技术和施工难度越来越大、工期及质量要求越来越高的国有施工企业的一个普遍存在的问题.     

面内加载时弯管的数值计算方法

对平面内弯矩作用下的弯管的应力分析提出了一种新的计算方法,以替代现行的有限元网格法。新方法的提出基于有限弯曲单元,其位移由一系列三角函数或者五次多项式,与傅里叶级数共同计算而得。整体的壳位移由两类位移组合而成,一个是拱的弯曲位移,另一个则是环形的薄壁壳体的翘曲位移。梁模型的位移和平面内转角是不耦合的,分别应用三角函数,如Timoshenko或Mindlin梁理论计算得到。基于双曲线壳体的半膜单元概念,提出了一个简化的变形模型用于此计算方法。研究成果也与已有的试验和数值分析结果进行了对比。     

Analysis of Structures in Fire as Simplified Skeletal Frames Using a Customised Beam Finite Element

This paper presents a customised beam finite element and analysis formulation for structures in fire, where structures are modelled as skeletal frames, even for composite frames. This provides a simple and fast approach, suitable for design office analyses, with the objective of making structural fire design more accessible for consulting engineers. The methodology proposed has a generic formulation so is suitable for concrete, steel or composite structures. A single, resultant bending and axial stiffness is calculated for a generic cross-section. Stiffnesses are calculated about updated neutral axis positions, which can change during analyses. Thermal effects are applied using resultant pseudo forces. Three case studies are investigated with predicted and experimental deflections showing good correlation. Case Study 1 presents a concrete slab subjected to a standard fire, and deflections predicted by the proposed methodology are between 4.7% and 16.9% different from experimental results, comparable to an advanced modelling system. Two composite beams are considered in Case Study 2. Results for the first composite beam are almost indistinguishable from deflections predicted by a significantly more complicated 3D analysis method in the literature. The runaway failure that occurs during the second composite beam experiment is anticipated by the proposed formulation. In Case Study 3 a full composite floor slab subjected to a real fire is investigated. A novel contribution of the paper is demonstrated in that a slab experiencing tensile membrane action can be modelled using a series of beam elements. Predicted deflections are typically in the order of 12.7% different from experimental results (with both over and under predictions occurring), closer to experimental results than a contemporary full 3D analysis. The aforementioned case studies are carried out using subroutines coupled with a simple, commercially available, finite element program to demonstrate the effectiveness of the approach.     

根据电算的弹性位移值计算梁的挠度

多高层钢筋混凝土结构分析程序只能给出在弹性状态下梁的竖向位移值,设计人员无法据此进行梁在弹塑性状态下考虑长期刚度的挠度验算。本文从梁在两种状态下的挠度与其刚度的比例关系ｆ／ｆ′＝ＥｃＩ／Ｂ１出发,推导出考虑弹塑性长期刚度的挠度放大系数λ计算公式,从而解决了目前困扰结构设计人员的一个难题。本方法概念清楚、计算简便、可靠性高。     

BSS结构体系形状确定分析

对预应力索-梁结构体系的形状确定问题进行了分析.采用对索段进行降温以实现索-梁结构预应力施加的降温法,通过大型通用有限元程序ANSYS提供的APDL语言进行结构建模,考虑结构的强几何非线性进行求解,可成功的求解预应力索-梁结构体系的零状态放样几何和初状态的预应力分布.由于未破坏结构的整体性,还可以在此基础上进行结构荷载态的分析.     

梁结构损伤检测的一种方法

提出了一种用于梁结构损伤检测的方法。首先利用损伤前后结构柔度矩阵的改变来确定损伤发生的位置,再使用频率灵敏度法来计算损伤程度。以简支梁为例验证了该方法,结果表明:该方法是可行的,能够用于工程实践中。     

张弦梁结构预应力张拉的有限元模拟研究

文章介绍了张弦梁结构中预应力张拉有限元模拟的常用方法,对力模拟法、等效降温法和初应变法进行了比较,分析了这3种方法的特点,通过算例说明,采用等效降温法最合适,并讨论了张弦梁结构中需进一步研究的问题.     

预应力索杆支承结构非线性数值分析

预应力索杆体系在点支式玻璃建筑支承结构中得到了广泛的应用,但对这类体系的原理和特性的认识还很不充分,目前所采用的方法和工具,有些还不能完全反映结构的真实情况。本文在考虑索杆结构几何非线性影响的基础上,利用通用有限元软件ANSYS的非线性模块,对索杆体系初始预应力状态和工作状态下的结构受力性能进行了深入分析。分析结果表明,利用ANSYS可以很真实地解决索杆体系的非线性分析问题。     

Finite Element Analysis of Track Structures

Abstract: A simple finite element method, based on the analogy with a beam on an elastic foundation, has been developed and applied to the analysis of track structures subjected to point or uniformly distributed loads, A technique for treating infinitely long tracks by using an equivalent model of finite length has also been developed and incorporated into the analysis. Variations in track and/or foundation properties along the Length of the track are easily handled in the proposed method. The entire analysis can be conveniently programmed to run on a microcomputer, and with a few elements gives fast and accurate results. Important parameters are identified and their effects on the results discussed.     

基于非线性有限元法的索膜结构形态分析

形态分析是索膜结构设计中最关键的一步。文章基于修正的拉格朗日格式建立了索膜结构非线性有限元方程,并利用一个工程实例对索膜结构进行了找形分析。     

框架剪力墙结构多域组合问题虚边界元求解

虚边界元法作为一种较新的数值计算方法,具有数据准备少,计算精度高等特点,并且克服了边界元直接法中的奇异积分问题.较早期的虚边界元研究工作大多体现于单域问题上;之后,虚边界元法处理多域问题的思想已逐渐研究成熟,且可望得到更广泛的工程应用.将多域组合问题虚边界元法的思想应用于框架剪力墙结构,并结合若干工程实例进行了讨论.从数值算例的计算结果可知,虚边界元法的计算精度、计算效率及其数值稳定性均较好;尤其是相对有限元法,在同等计算精度的前提下其计算自由度大大地减少,且初始数据准备相对简单.     

小半径曲线钢-混组合连续梁设计浅析

许多城市立交设计中,常遇到桥梁位于较小的曲线半径上,因此以北京市梅市口五环路互通式立交I匝道桥跨五环处的钢-混组合梁为例,运用有限元计算软件Midas/Civil 2012对其进行建模和计算分析,为解决类似桥梁设计提供一定的参考。