矮塔斜拉桥刚度参数的影响行为

以广东省佛山市石湾特大桥为项目背景,参照国内外其他矮塔斜拉桥的设计参数,研究矮塔斜拉桥刚度参数特性,通过改变主梁刚度(梁高)、塔刚度、斜拉索面积和墩梁连接方式等设计参数,分别分析刚度参数对主梁内力和位移、塔的内力和位移、拉索应力幅和拉索活载系数的影响,确定其比较合理的取值范围.     

通信单管塔连接与附属构件对基本自振周期的影响研究

通信单管塔基本自振周期计算影响到风荷载及地震作用计算,自振周期与结构质量和刚度的分布情况相关。采用近似计算公式得到的基本自振周期不能准确反映通信单管塔的基本自振周期,通过有限元建立塔身模型计算未考虑通信单管塔连接与附属构件的影响,计算得到的基本自振周期并不能准确反映通信单管塔的基本自振周期。论文在统计中国铁塔股份有限公司通信单管塔标准塔连接与附属构件质量占塔体总质量的比例的基础上,分析连接与附属构件对通信单管塔基本自振周期的影响。计算结果表明,连接与附属构件质量占塔体总质量比例约为30%~60%,其对通信单管塔基本自振周期的影响不可忽略,计算基本自振周期应考虑连接构件与附属构件的影响。计算结果对通信单管塔的设计具有参考价值。     

基于半刚性连接节点的输电塔塔腿承载力研究

传统的特高压输电塔塔腿设计是将塔腿结构简化为平面桁架体系进行受力分析.考虑了节点转动刚度对塔腿结构的影响,建立了半刚性连接节点的输电塔塔腿ANSYS模型.进行了平面与空间塔腿模型在不同节点转动刚度下的荷载-位移全过程分析和线刚度比的影响分析,并引入铰接和刚接模型进行对比研究.研究结果表明,节点转动刚度在很大程度上影响塔...     

考虑初始几何缺陷正十二边形单管塔插接节点性能

近年来插接式单管钢塔已在电力线路、通讯和交通照明等各个行业中得到大量的应用,其插接节点本身存在一定的初始几何缺陷。本文提出了三种简化的初始几何缺陷模式,借助有限元分析软件ANSYS,分析了节点初始几何缺陷对正十二边形单管塔插接节点的抗弯刚度和抗弯极限承载力的影响。     

节点刚度对自立式角钢塔抗震性能影响分析

采用有限元分析软件ANSYS,研究节点刚度对自立式角钢塔结构抗震性能的影响。建立了考虑节点刚度的角钢塔模型,并对角钢塔进行了三维罕遇地震作用下的弹塑性时程分析,研究了地震作用下节点刚度对结构内力和位移的影响。结果表明节点刚度对结构的抗震性能影响显著。     

预应力高耸塔筒结构截面刚度系数的探讨

预应力高耸塔筒结构的受力特性不同于普通小型构件。为了确定其正常使用极限状态下截面刚度的计算公式 ,本文通过一个预应力电视塔的例子 ,用几个不同的预应力刚度公式的计算结果进行比较和分析 ,从而得到预应力高耸结构塔筒截面正常使用极限状态下的刚度降低系数。     

薄柔钢框架端板连接节点初始刚度的刚度系数计算法

以组件法获取的端板连接节点初始刚度计算公式为基础,提出表征连接构造刚性的刚度系数概念,并导出以刚度系数为主要变量的初始刚度计算公式。通过对薄柔钢框架中端板连接节点的初始刚度进行参数计算,拟合出不同节点构造下刚度系数的计算公式,得出节点初始刚度计算的刚度系数法。通过与试验和有限元数据对比表明,该方法具有良好的精度,同时给出刚度系数法的简化计算方法,同样具有较好的精度。     

预应力砼塔筒截面刚度降低系数与预应力度的关系

在预应力混凝土塔筒的挠度和裂缝宽度计算中 ,截面的刚度是必不可少的基本资料。虽然我国《混凝土结构设计规范》给出了截面刚度的计算公式 ,但由于其形式复杂 ,原高耸结构设计规范没有采用 ,而是给出了一个适用于普通钢筋混凝土塔筒的刚度降低系数。为了适应预应力高耸结构变形和裂缝宽度计算的需要 ,本文在混凝土结构设计规范公式的基础上 ,提出了利用预应力度来求解截面刚度降低系数的简单方法。由混凝土结构设计规范给出的公式可以看出 ,刚度降低系数与预应力、外荷载及截面配筋率等很多因素有关。而预应力度是一个把外荷载和预应力及截面配筋率联系起来的量 ,因此本文利用了预应力度的这个特点 ,通过选取承受不同荷载的各种塔筒截面 ,计算其在不同预应力度配筋情况下的刚度降低系数值。根据计算的结果 ,分析了预应力塔筒截面刚度降低系数随预应力度的变化趋势 ,并拟合出刚度降低系数与预应力度之间的关系曲线和计算公式。为预应力高耸结构的设计计算提供了参考。     

考虑节点刚度影响的PC框架计算方法

由于连接构造的影响,预制混凝土框架(PC框架)的节点并非完全刚接,其内力与变形计算方法与现浇混凝土框架存在一定程度的差别。通过对国内外相关领域的研究成果进行了较为系统的总结与分析,并在此基础上通过有限元参数分析,提出了考虑节点刚度影响的PC框架计算方法。     

装配式剪力墙按节点刚度的分类方法研究

按照不同节点连接形式进行装配式剪力墙节点的刚度性能特点综述;通过收集分析51片不同节点连接类型的装配式剪力墙的试验数据和软件模拟数据,利用装配式剪力墙与同等条件现浇剪力墙节点的刚度比这一无量纲参数,进行“等同现浇”预制装配式剪力墙和可恢复性装配式剪力墙两种类型剪力墙节点的刚度分析;提出了装配式剪力墙节点按刚度比的刚度分类方法。     

异形截面连续开孔构件刚度等效分析

本文分析了不同孔形的腹板连续开孔对异形截面构件刚度的影响。用有限元分析软件比较了腹板开孔构件与实腹构件在支座位移下的受力状态,在此基础上总结出腹板连续开孔构件刚度的等效计算方法。对于三维空间结构,各蜂窝构件的跨高比不同,刚度折减也不同。与实腹杆件相比,腹板开孔改变了构件的相对刚度,从而影响整体结构的内力分布。本文结合工程实例分析了构件腹板连续开孔对框架力学性能的影响。     

矩形钢管和矩形钢管混凝土T形不等宽受拉节点 轴向刚度

为获得T形节点轴向刚度简化计算公式,根据节点受力特点,提出了适用于矩形钢管节点的平面框架模型和适用于矩形钢管混凝土节点的固端梁模型,并推导得到了2类节点的节点轴向刚度理论公式; 运用有限元方法对节点轴向刚度理论公式中的节点域有效长度l_eff进行参数分析,拟合得到l_eff简化计算公式; 将节点轴向刚度理论公式与试验及有限元结果进行了对比,并分析了主管内填混凝土对节点轴向刚度的影响。结果表明:主管高宽比和主管宽厚比对l_eff的影响较小,不予考虑; l_eff与主管宽度和支管高宽比均呈线性关系,且随之增大而增大; l_eff与支主管宽度比β呈非线性关系,且随之增大而减小; 2类节点的轴向刚度理论公式计算结果与试验结果及有限元结果均吻合较好; 主管内填混凝土可以提高节点轴向刚度,提高系数k_c/h随着主管高宽比的增大而增大,随着β的增大呈现先增大后减小的规律,且当β=0.6～0.7时提高最大。     

管片衬砌梁–弹簧广义模型及接头转动非线性模拟

梁–弹簧模型法在盾构管片衬砌设计计算中逐渐得到广泛应用,但现有的梁–弹簧模型无法模拟盾构衬砌管片接头的不连续变形及接头转动刚度的非线性特性。基于此,开展了梁–弹簧模型在衬砌设计中的适用性及非线性接头转动刚度在梁–弹簧模型中的应用研究。研究表明:根据对相邻管片在接头位置结点位移处理的不同,可将梁–弹簧模型分为梁–弹簧连续模型和梁–弹簧不连续模型,后者又称为梁–接头模型,可准确分析盾构管片衬砌的内力及变形。采用梁–弹簧不连续模型求解衬砌内力及变形时:对于线性接头转动刚度模型,可基于卡氏第二定理求解;对于多段线性模型,可基于卡氏第一定理或克–恩定理求解;对于非线性模型,可采用增量–迭代法数值求解。     

节点轴向刚度对方管空间三角形桁架静力性能的影响

为研究节点轴向刚度对方管空间三角形桁架静力性能的影响,使其设计建立在更合理的理论分析基础之上,采用ANSYS软件对方管空间三角形桁架受力性能进行了分析。采用壳单元建立了可考虑节点刚度的分析模型,将其分析结果与不考虑节点轴向刚度的分析模型进行了对比。不考虑节点轴向刚度的分析模型考虑了节点为刚接、铰接及弦杆连续腹杆与之铰接3种情况。对比分析结果表明,节点轴向刚度对桁架整体变形影响较大,对桁架内力分布的影响很小。为便于应用,提出了能够很好地模拟节点轴向刚度影响的方管结构简化分析模型(SIM)。建议在计算方管空间三角形桁架变形时考虑节点轴向刚度的影响。     

钢框架节点刚度测试方法研究

提出了一种基于挠度法的节点刚度测试新方法。这种方法从节点刚度的基本定义出发,认为梁上某点测得的挠度值实际上是由两部分组成的,一是因梁的理想弹性弯曲产生的,二是因节点域变形导致梁发生转动而产生的。通过挠度测试,可以求出因节点域变形导致梁发生转动而产生的挠度值,进而可以得到梁柱夹角发生的改变量。     

球节点刚度对单层柱面网壳地震响应影响随PGA变化的规律

已有研究发现单层柱面网壳焊接空心球节点刚度对结构的地震响应有一定影响,为了解此影响随PGA(地震动峰值加速度)变化的规律,对相同尺寸的单层柱面网壳精细化模型和常用模型进行了地震响应对比分析。其中精细化模型是按照空心球节点和钢管杆件的实际尺寸建立的壳单元模型;常用模型采用梁单元建模,不考虑球节点。改变PGA后,对比2种模型相同位置节点的位移时程曲线可以看到:随着PGA的增加,精细化模型与常用模型的节点位移响应差值越来越大;PGA超过结构的失稳临界值后,随着PGA的增加,加大精细化模型节点壁厚对提高结构抗失稳能力的作用越来越小。     

3种临时支撑节点力学性能试验研究

国内外的研究表明,临时支撑结构节点半刚性对临时支撑结构的承载能力有较大的影响。但目前对支撑结构节点力学性能的研究较少,且集中于扣件式节点,对其他形式节点的力学性能研究较少。对3种不同类型的支撑结构连接节点进行试验,研究节点的加载性能;同时,对节点的卸载性能及滞回性能也进行了相应的试验研究。通过对加载曲线的分析,确定出节点连接刚度的拟合值,可以用于对临时支撑结构的数值分析研究。     

基于优化-反分析法的接触刚度因子的确定

接触分析中,接触刚度的确定是一个重点,也是一个难点。ANSYS软件在做接触分析时,法向接触刚度因子FKN对计算的影响很大,而对其取值的确定,目前还没有成熟的方法。本文列举了不同FKN取值对计算结果影响的实例,分析了接触刚度的影响因素,提出了一种确定FKN的方法——优化—反分析法,可以用于对有解析解或试验数据的接触问题的有限元计算,利用工程类比法,确定的参数也可用于分析其它类似的接触问题。     

梁单元模拟管片接头的盾构衬砌计算模型

目前考虑接头刚度的盾构非均质衬砌模型需要借助专业有限元软件计算,本文提出了用通用有限元软件来实现该功能的计算方法,即用普通梁单元模拟盾构衬砌管片接头。本文研究了实现该模型的关键问题,即建立起管片接头刚度、环间接头刚度与梁单元的几何参数、物理参数之间的关系。理论推导与数值计算表明:在模拟管片之间的接头时,Timoshenko梁能同时模拟接头的转动刚度、轴向刚度和剪切刚度,而Euler-Bernoulli梁只能模拟接头的转动刚度和轴向刚度;在模拟管片环之间的接头时,Timoshenko梁与Euler-Bernoulli梁均可以实现环间接头刚度的模拟,采用后者时求解梁单元截面参数比前者更简便。该模型能实现专业盾构隧道计算软件的主要功能,从而为盾构衬砌计算提供了一种简单、实用的方法。     

节点刚度对方管空间三角形桁架动力性能的影响

为研究节点刚度对方管空间三角形桁架动力性能的影响,以精细壳元模型为标准,采用可考虑节点轴向刚度的简化模型和不能考虑节点轴向刚度的刚接模型,对方管空间三角形桁架进行了模态分析和地震时程分析.结果表明:节点刚度对方管桁架的动力性能有不可忽视的影响,不宜采用刚接模型分析方管桁架的动力反应;本文中采用的简化模型可以较好地模拟方管桁架的动力性能,体现了节点刚度对结构动力性能的影响,更适用于实际工程分析.