预应力混凝土空心板简支梁桥抗震性能数值分析

针对地震灾区城市道路桥梁结构的抗震问题,以有限单元法基本理论为基础,采用大型非线性有限元程序MIDAS/Civil和三维有限元法,建立了地震灾区城市道路预应力混凝土空心板简支梁桥动力有限元模型。分析了在E1、E2地震作用下,桥梁结构各控制截面的抗弯、抗剪能力,以及支座厚度和抗滑稳定性等抗震性能。结合理论计算分析结果,提出切实可行的抗震措施,为地震灾区城市道路桥梁结构施工质量控制提供必要的理论指导与技术支持。     

预应力混凝土梁自振频率的疲劳演变

为了研究预应力混凝土（PC）梁自振频率的疲劳演变规律,理论推导了抛物线型布筋的后张无黏结预应力梁疲劳历程自振频率的计算公式.针对Euler梁、Timoshenko梁和预应力梁等3类梁,分析剪转效应、预应力效应对梁自振频率的疲劳演变规律的影响.通过对预应力混凝土模型T梁的疲劳试验和动力测试,对比分析3类梁理论频率计算公式的适用性.研究结果表明,抛物线型布筋的预应力不影响整个疲劳历程中梁的偶数阶频率.梁的第1阶频率退化速率随着疲劳荷载幅值的增大而增大,随着预应力的增大而减小.在实际工程应用中,对于偏心布筋无黏结预应力梁结构,须考虑预应力对基频的增强效应.     

高温作用下预应力混凝土梁热力学性能的数值模拟与分析

根据热力学理论及有限元分析方法,对高温作用下9根无粘结预应力混凝土扁梁的热力学性能进行了数值模拟。将模拟结果与试验数据进行对比得出ANSYS软件在建筑结构的抗火分析方面具有一定的可行性,可为结构的抗火设计提供参考。利用同样的方法对实际工程中24米大跨度预应力混凝土梁进行数值模拟,得出了预应力梁在二维温度场中温度变化规律及跨中挠度随受火时间的变化。     

大型预应力梁式渡槽动力特性分析

渡槽结构的动力特性分析是渡槽结构地震响应分析及抗震设计的基础.采用有限元分析软件ANSYS对滏阳河渡槽进行动力特性分析,水体和槽壁之间的相互作用采用附加质量法来处理,计算分析矩形渡槽在不同水深时的自振频率和主振型.计算结果表明:水体对渡槽结构主振型的影响可以忽略不计,但是对渡槽结构自振频率的影响很大;渡槽的频率随水深的加深而减小.研究结果可以为滏阳河渡槽的抗震设计及其防护提供依据.     

体外预应力简支混凝土梁基频的理论与实验研究

利用动力学原理推导了体外预应力简支混凝土梁的自振频率计算公式,进行了6根不同布筋方式的体外预应梁的动测试验,理论值与实测值比较发现,计算结果与实测值在张拉预应力阶段的最大误差是12.67%,在加载阶段二者间的最大误差亦在30%以内,还讨论了该公式的主要影响因素及实用性.     

预应力混凝土梁受力全过程有限元分析

采用考虑材料非线性的有限元方法,选取适当的混凝土、普通钢筋和预应力筋的本构关系和单元类型,对6根预应力混凝土梁的受力全过程变形性能进行了非线性有限元分析,获得了梁的跨中弯矩-挠度曲线,受压边缘混凝土和预应力筋的荷载-应变曲线以及屈服位移、极限位移和位移延性系数等计算成果,与试验成果对比符合良好表明,基于ANSYS程序建立的有限元数值模型用于研究预应力混凝土受弯构件的变形性能是可行的.     

整体预应力板(梁)柱体系抗震性能研究

通过振动台实验和三维有限元分析两种方法，对整体预应力板(梁)柱体系模型进行抗震性能研究，介绍了两种方法所得出的主要结论，并进行了比较，在此基础上对该体系的抗震性能做出了评价．     

圆钢管混凝土柱-预应力混凝土梁节点受剪性能有限元分析

采用大型通用有限元软件ABAQUS对圆钢管混凝土柱-预应力混凝土梁节点受剪性能分析得出的荷载-位移曲线、受剪承载力等与试验结果吻合较好,并深入探究节点受力过程中混凝土梁的裂缝发展机理,节点核心区内钢筋、环板、牛腿、抗剪环的应力分布情况,得出预应力在节点受力过程中对试件受剪性能的影响。在此基础上对试件进行了不同预应力的参数分析。结果表明:预应力提高了节点的开裂荷载,屈服荷载也有少许提高,节点的受剪承载力也得到了提高。     

预应力钢骨混凝土梁动力性能参数

为促进预应力钢骨混凝土梁这一新型结构型式在地震区的推广应用,对7根跨度为3800mm、2根跨度为4500mm的预应力钢骨混凝土简支梁的骨架曲线进行了仿真分析,仿真分析结果与试验结果吻合较好.利用仿真分析方法,探索了截面型钢抗力与截面总抗力之比(α)与截面预应力筋抗力与截面总抗力之比(r)两个参数对截面单调弯矩-曲率曲线和构件单调荷载-位移曲线的影响,统计回归了预应力钢骨混凝土梁曲率延性和位移延性的计算公式.最后建立了与试验结果吻合较好的预应力钢骨混凝土梁荷载-位移恢复力模型和弯矩-曲率恢复力模型.     

预应力混凝土梁模态分析的有限元软件实现

为建立预应力混凝土梁模态分析的有限元模型,以ANSYS有限元分析软件为例,提出预应力混凝土梁式结构在利用大型有限元软件进行模态分析时,可采用初应变法施加预应力,并且将混凝土受到的预压力影响转化为对单元材料弹性模量的影响,通过对变弹性模量的有限元模型进行模态分析,得到预应力混凝土梁在各级预应力下的自振频率和振型.通过与试验值对比可知,改进后的有限元模型可以用于预应力混凝土梁的模态分析.     

预应力砼箱梁极限承载能力的非线性有限纤维梁段元分析

为更精确有效的分析预应力砼箱梁结构体系的极限状态特性,建立了考虑双非线性的有限纤维梁段元法,同时进行了原形梁极限承载试验以验证该方法精度.     

含裂缝的预应力钢筋混凝土梁固有频率的有限元分析

以预应力简支梁为例,通过AN SY S有限元分析了预应力钢筋混凝土一阶固有频率与力筋预应力大小、布筋方式、裂缝深度以及裂缝位置的影响关系.结果表明:力筋预应力、裂缝、布筋方式对梁的自振特性有较大的影响.所得结果对预应力构件的健康监测有参考意义.     

用于预应力混凝土结构有限元分析的等效载荷法

针对预应力混凝土结构中预应力的作用，分析了H．B．B．Moorman提出的的等效载荷法的实用性，给出了预应力沿筋向发生变化以及大垂度抛物线筋的等效载荷的高阶计算公式，提出了两种用于三维有限元的等效节点力计算方法．通过含单根和多根预应力曲线筋混凝土结构的计算实例，证明此方法对于预应力混凝土结构的三维有限元分析是有效的．此方法可为预应力混凝土结构的有限元高精度分析提供一种可能的途径．     

已服役20年的预应力混凝土空心板梁单元静力承载力试验研究

通过对一根已服役20年的预应力混凝土空心板梁单元静力承载力试验室试验,研究该梁单元在不同荷载工况作用下各个截面的挠度情况和混凝土应变,获得该梁单元的静力承载力情况;同时利用有限元分析软件ANSYS建立预应力混凝上空心板梁单元的有限元模型,分析在不同荷载工况作用下梁截面的挠度和混凝土应变,试验分析结果和理论计算结果进行对比分析,以此进行已服役20年结构的耐久性能评估并对结构整体性能进行评定.     

混凝土梁预应力筋张拉顺序的仿真分析及优化

后张预应力混凝土梁中预应力筋的张拉是基于对称的原则确定张拉顺序的。采用有限元软件ADINA对阜新市博物馆预应力混凝土框架结构中一跨度为54m的混凝土梁的张拉过程进行仿真分析。根据对称张拉的原则,提出2种张拉方案,分析对比2中张拉过程中梁的变形情况,并与顺序张拉做对比,从而进行张拉顺序的优化。