复杂转换结构的实体有限元分析

部分框支剪力墙的转换结构,当存在多次转换、上部剪力墙与转换梁呈非满跨关系或偏轴关系以及一道转换梁承托多片不同轴线剪力墙等情况时,转换梁的受力和变形条件十分复杂,不适合用简化模型进行分析。实体有限元可以较为准确地模拟实际的支撑和约束条件,准确地表达构件宽度方向的应力变化,可以根据实际受力和变形来判定转换的主次关系,从而减少模型简化和人为预设假定条件带来的设计偏差。选取四个典型案例,对四类转换关系复杂的转换结构进行了实体有限元分析,得到了应力分布的规律和关键截面的内力。与常用设计软件的结果进行了对比分析,结论表明,对于复杂转换结构,有必要进行实体有限元分析,保证设计措施的合理性。     

转换梁刚度对框支剪力墙的受力影响

改变三种不同形式的转换梁刚度,分析转换梁及其上部剪力墙的内力变化,通过平面高精度有限元分析发现,减少转换梁的刚度,转换梁与其上部剪力墙的共同工作能力进一步强化,上部剪力墙更多地参与抵抗外力,同时转换梁的内力发生变化,转换梁刚度对框支剪力墙的受力性能有较大影响,这些结论可为此类结构设计提供参考.     

钢筋混凝土梁式转换层有限元分析

采用大型有限元软件对钢筋混凝土梁式转换层结构进行计算分析,分别建立整体和局部的有限元模型,模拟转换层中转换梁、楼板及支撑的受力状态,经过计算得出,有限元软件ABAQUS能够有效地模拟结构整个受力过程,完整地呈现结构的变形结果,观察整个结构在受力过程中的荷载情况。转换梁的自重大,对结构的承载力影响很大,所以设计单位在设计结构时将转换梁部位验算作为重点。     

ANSYS软件在钢骨转换梁挠度分析中的应用

针时框架结构中大跨度钢骨混凝土转换梁在施工过程中挠度增长较大的问题,应用有限元ANSYS软件进行模似施工分析,结果表明：在结构未形成整体受力体系前较早拆模是挠度增长较快的主要原因。从而及时采取临时支撑措施,直到上部结构完成并具有足够刚度,有效控制了梁的挠度。     

异形柱—矩形柱转换节点的应力分析

采用有限元软件ANSYS,对带转换层的混凝土异形柱结构中特有的上部异形柱向下部矩形柱的转换节点受力性能进行分析。建立了十字形柱向矩形柱转换时转换节点的模型,计算了上部异形柱传给框架梁的压力。分析结果对带转换层的混凝土异形柱结构有较好的工程应用价值,并为进一步完善国家行业标准《混凝土异形柱结构技术规程》提供参考。     

某医院行政楼高位桁架转换结构体系设计

某医院行政楼项目建筑高度约60m,为大跨度大悬挑钢桁架转换高层建筑结构。主体结构采用钢-混凝土混合结构体系,底部两侧设置剪力墙底座并延至屋顶,4～5层为双层双向桁架转换结构,最大边跨桁架跨度58.8m,最大悬挑16.8m。剪力墙作为主要抗侧力体系可有效抵抗地震作用和风等水平荷载,双层双向桁架转换体系则作为上部结构的支撑转换结构。主要研究了该建筑的结构体系及特点、结构构件的性能目标、整体指标的控制、转换桁架的受力分析、弹性时程分析以及主要抗震构造措施。结果表明:双层双向转换桁架结构有效实现了大跨度大悬挑的结构转换及上部结构支撑,具有良好的受力性能。     

部分框支剪力墙结构转换构件及上部剪力墙分析

在框支转换层结构设计时,框支梁上层剪力墙在竖向荷载作用下常出现弯矩、剪力和轴力突变导致截面超限,但其上部剪力墙受力趋于正常.该文以某带转换层框架剪力墙模型为分析对象,转换梁分别用梁单元、板单元(壳单元)和实体单元模拟进行有限元对比分析,仅以力学分析直观反映转换梁和上部被转换剪力墙的内力应力分布情况,探寻不同模型单元模拟的转换梁受力差别,以及转换层结构设计时转换层上部剪力墙内力、应力突变的原因.经分析验证,转换梁在竖向荷载作用下的竖向变形使上一层剪力墙出现较大弯曲变形,导致内力突变.设计中建议重点分析转换梁及上层剪力墙应力情况,宜按应力分析的结果校核配筋设计,并有针对性地对应力集中部位加强配筋,避免在应力集中区域开洞和设置一字型墙肢.     

竖向荷载作用下部分框支剪力墙结构转换层梁柱受力性能分析

针对部分框支剪力墙结构转换层受力变形复杂,使用常规设计分析软件无法准确进行模拟分析这一问题,以有限元软件ABAQUS为平台,对铜仁市某部分框支剪力墙结构转换梁与上部剪力墙不同转换方式,分别建立三种实体单元有限元模型进行分析,并得到关键构件应力分布规律。表明,转换梁柱连接节点部位、转换梁与上部墙肢边缘接触部位、转换梁跨中等部位在竖向荷载作用下应力集中现象明显为受力薄弱部位;转换梁上部墙肢偏心布置易引起转换梁两侧应力集中削弱其承载能力,设计中应避免;转换边柱与转换梁连接部位更不易实现"强柱弱梁"机制;对墙肢使用二次转换设计时会在转换梁连接部位造成应力集中削弱转换梁的承载能力,设计中应避免。并且将ABAQUS分析结果与常规设计软件YJK进行分析对比,结果表明,对复杂高层建筑中关键构件进行实体单元精细化分析有必要,且能保证设计合理安全。     

两段式预制墙板安装用斜支撑的承载力计算及其有限元分析

斜支撑是预制墙板安装时常会使用到的辅助装置。根据实际使用需求,提出了一种辅助预制装配式墙板安装的新型斜支撑。此斜支撑为两段式的斜支撑,其上部构件可随墙板一同吊装,具有安装方便,稳定可靠的优点。详细说明了此种斜支撑在设计时应注意的要点,并给出了斜支撑主要受力构件的承载力计算公式,同时利用有限元分析软件ABAQUS对其进行了受力分析。研究结果表明,此种新型两段式斜支撑传力明确,安全可靠,能够有效提高预制装配式墙板安装的精确度和效率。     

某工程转换层墙变柱节点受力分析研究

成都某住宅楼存在较复杂偏心墙变柱的节点,为研究复杂墙柱节点的应力分布及其力学性能,在整体结构中把墙柱节点单独取出来进行有限元应力分析,复核整体分析的计算结果。考虑上部楼层墙体对转换梁的影响,选取转换层上一层墙体、转换梁以及转换层柱子作为分析对象,利用有限元软件ABAQUS,进行受力分析。结果表明,剪力墙满足设计要求;柱子满足设计要求,柱底配筋可适当加大;转换梁应采用应力配筋方法进行设计。     

大跨转换梁同上部结构共同工作的性能分析

采用有限元分析软件SAP2000,对转换梁同上部剪力墙结构及转换梁同上部框架结构的共同工作性能进行了分析研究,结合相关算例,探讨了转换梁同上部结构共同工作的特性,给出了大跨转换梁考虑同上部结构共同工作性能的设计建议,将有利于推广该结构形式在实际工程中的运用。     

某超限高层建筑宽梁转换体系设计

贵阳保利国际广场3号楼为结构体系特别不规则的超限高层建筑,其上部不规则布置的剪力墙与下部裙房大柱网之间的荷载传递较为复杂,需要设置高位转换层。为明确整体结构荷载传递路径,缓解高位转换产生的刚度弱化,提高结构整体抗震性能,本工程采用宽梁转换体系。根据相关规范及技术要点要求,先从整体上对结构进行抗震性能分析,再结合有限元软件对结构中至关重要却相对薄弱的转换层楼板及转换梁进行了详细有限元分析,最后依据相关规范对宽梁转换构件进行设计及复核。结果表明,该宽梁转换体系的设计符合规范要求,可供其他工程中转换层设计参考。     

连续箱梁结构受力分析

以一座实际的混凝土连续箱梁桥为例,利用梁格法对连续箱梁桥结构的受力特征进行有限元分析,取得了较好的结构受力数据,为连续箱梁桥空间结构设计提供了参考,也为进一步完善连续箱梁桥结构受力分析奠定了基础。     

预应力轻钢网格楼盖的有限元分析

利用荷载分配法把楼盖上的均布荷载分配到网格楼盖的各个节点,然后再把预应力轻钢网格楼盖结构视为单方向预应力连续梁进行了有限元模拟分析,并将利用有限元方法计算的值与理论计算值进行比较,结果表明该方法精度较高,为模拟预应力轻钢网格楼盖结构的受力性能提供了新的方法和途径。     

深基坑围护结构平面非线性有限元分析

对深基坑工程拉锚式围护结构建立了非线性有限元分析模型 ,采用直梁单元模拟围护桩 ,围护桩与土体之间的接触面用带转动自由度的Goodman接触单元模拟 ,并将层状土体视为横向各向同性材料。通过某深基坑工程的计算结果与实测结果的对比分析 ,证明提出的分析方法是合理的     

分层土-桩-结构动力相互作用数值模拟试验分析

采用有限元法分析桩-土-结构动力相互作用是当前工程与学术界解决此类问题的惯用方法。应用数值试验对桩一土一结构弹塑性动力相互作用中相关的问题进行了研究,采用整体有限元方法分析桩-土-结构动力相互作用,上部结构以框架结构为研究对象,上部结构、承台以及桩均采用二维梁单元进行模拟;土体采用二维平面应变单元进行模拟。讨论了土体分层对桩-土-结构动力相互作用体系的影响,得到一些对工程实际有益的结论。     

钢骨混凝土转换梁的空间有限元分析

结合钢骨混凝土转换梁设计理论和有限元理论，应用有限元分析程序ANSYS8．0，根据PKPM系列软件中SATWE得到的内力结果，模拟实际某工程转换梁的受力模型，对其进行有限元分析，为钢骨混凝土转换梁的设计提供参考和验证。     

单梁托四墙的梁式转换的有限元分析

利用通用有限元程序ALGOR中的三维块体线弹性单元 ,对两条墙肢并排被支承在同一条柱上的梁式转换进行了实例分析。计算模式中考虑了竖向压力、剪力和弯矩三种外力的共同作用 ,并将ALGOR的应力结果积分为内力 (扭矩、轴力、剪力和弯矩 ) ,绘制成转换梁的内力图。通过对转换梁的内力进行分析 ,得出了这种转换梁的受力特点 ,包括梁上剪力墙对转换梁扭转的约束 ,转换梁的轴力对弯矩的影响等     

深圳远洋中心大底盘双塔楼带转换层结构抗震分析

通过深圳远洋中心结构的弹性和弹塑性地震反应计算以及转换层及其上下楼层的局部结构的有限元分析,讨论了高位转换双塔结构抗震设计中的若干问题。计算结果表明,大底盘双塔结构塔楼之间存在平扭耦联空间振型;型钢混凝土转换箱梁能有效地传递上部结构传下来的力,但在转换箱梁与内筒连接部位、箱梁底板与顶板在筒体周围以及框架柱的位置存在应力集中;在转换层附近、塔楼与裙房连接附近以及设备层附近结构刚度有不同程度的突变。