变截面梁扭转的有限元分析

推导了变截面梁单元的扭转刚度矩阵和等效节点载荷公式。对于截面半径按线性变化的梁,运用该扭转刚度矩阵将得到精确解。对于变截面梁的扭转,若用等截面扭转刚度矩阵分段近似,需采用较多的单元数,才能使结果收敛于精确解。     

变截面弹性地基梁分析的有限单元法

在多跨框架结构情况下,工程上通常需要采用变截面条形基础来调整由于跨度不同而引起的基础沉降差过大和基底反力不均匀问题。然而,用现有的理论来分析变截面条形基础是比较困难的。以Winkler弹性地基梁理论为基础,从理论上推导出了变截面弹性地基梁的有限单元法方程,并编制了分析程序。通过对比分析证明本文方法是可靠的,其计算结果与有限差分解的结果非常吻合,且分析方法简单、应用方便。     

变截面弹性地基梁分析的有限单元法

在多跨框架结构情况下，工程上通常需要采用变截面条形基础来调整由于跨度不同而引起的基础沉降差过大和基底反力不均匀问题。然而，用现有的理论来分析变截面条形基础是比较困难的。以Winkler弹性地基梁理论为基础，从理论上推导出了变截面弹性地基梁的有限单元法方程，并编制了分析程序。通过对比分析证明本文方法是可靠的，其计算结果与有限差分解的结果非常吻合，且分析方法简单、应用方便。     

惯性矩二次变化变截面梁柱几何非线性分析

为研究考虑剪切变形的变截面梁杆结构几何非线性问题,应用Timoshenko梁理论,采用位移、转角独立插值的方法,获取考虑剪切影响的惯性矩二次变化变截面梁单元的形函数;从严格的虚功增量方程出发,建立同时考虑轴力、剪切、弯曲效应及其耦合项的平面变截面梁柱单元几何非线性增量平衡方程,得到惯性矩二次变化变截面梁单元大位移切线刚度阵;与经典算例进行对比,验证了本文方法的精确性与有效性．     

钢筋混凝土梁抗弯刚度非线性全过程分析

在基本假定的基础上,用有限条带法对梁截面弯矩刚度关系进行了非线性全过程分析,用程序可算得不同加载阶段的梁截面承担的弯矩值、 梁截面曲率及截面平均刚度值.用算例说明了梁刚度的变化特点.     

空间钢框架几何非线性分析的新梁-柱单元

基于更新拉格朗日构形的增量虚位移原理,在其势能项中引入了全部六个应力分量,考虑了结构变形过程中由于力矩空间转动引起的连带弯矩影响及弓形效应,采用可计入单元剪切变形影响的三次多项式插值函数,详细推导了考虑剪切变形及力矩转动属性的空间钢框架梁-柱单元几何非线性切线刚度矩阵.利用框架节点的平衡条件对单元刚度矩阵进行简化,得到了结构整体的几何刚度矩阵.并通过算例证明了本方法的精确度和有效性.     

Nonlinear finite element analysis of steel-concrete composite beams

Design criteria proposed by presentcodes for steel-concrete composite beams are required to satisfy bothultimate and serviceability limit states. To check thelatter, a correct assessment of creep and shrinkageeffects on stress and deflection response is very impor-tant. If the internal force redistribution caused byshrinkage and creep of concrete is not taken into fullconsideration, normal use and safety of the structuremay be affected.The adverse effect of shrinkage and creep in con-crete on …     

无粘结预应力混凝土梁非线性有限元分析方法研究

无粘结预应力混凝土的计算并不象有粘结预应力混凝土那样,由外荷载引起预应力筋的应变不能根据相应截面的混凝土的应变求得,其应力的计算比较复杂.以有限元理论为基础,提出无粘结预应力混凝土梁的全过程分析模型,并研究编制了计算程序,分析了无粘结预应力混凝土的整个受力过程、变形发展、混凝土及无粘结筋的应力分布状态等.实例计算结果表明,该模型具有较好的精度,可用于工程结构的实际模拟分析.     

HB-FRP加固RC梁的精细有限元分析

为研究EB-FRP(externally bonded FRP)和HB-FRP(hybrid bonded FRP)加固梁的抗弯性能差异.基于3片室内模型梁的试验及精细化有限元数值模拟,选取了合适的材料模型,基于钝带裂缝模型,考虑钢筋与混凝土及FRP与混凝土的粘结滑移,对比分析试验数据,验证了数值有限元模型的有效性.结果表明:EB-FRP加固梁破坏形态为FRP端部剥离破坏,HBFRP加固梁为剪切破坏;与未加固梁相比,HB-FRP加固梁承载能力比EB-FRP加固梁增加约20%;HB-FRP加固梁破坏时,FRP的强度完全发挥;钢扣件有效提高了FRP的抗剥离能力.     

加固混凝土梁的有限元分析及优化设计

用有限元理论分析碳纤维增强材料(CFRP)约束混凝土梁的加固效应,并与试验结果比较,结果表明通过合理选择有限元分析数值模型,可较好地模拟CFRP布约束混凝土梁的受力性能,在此基础上进一步对CFRP约束的混凝土梁的受力进行非线性仿真分析,论证CFRP加固混凝土梁的优化设计问题。     

CFRP加固简支钢梁有限元分析

主要研究了碳纤维复合材料粘贴到钢结构表面用于结构补强与加固的技术特点,并对不同加固方式下的碳纤维增强复合材料(CFRP)加固H型受弯钢梁进行有限元计算,得到了它们的荷载-挠度曲线,分析不同使用状态下的构件碳纤维加固对其承载力、刚度等方面的影响.结果表明,与未加固钢梁相比,采用CFRP加固后的钢梁的承载力、挠度得到显著改善.     

圆钢管柱H型钢梁外加强环式节点性能有限元分析

应用有限元软件ABAQUS建立了7组圆钢管柱H型钢梁外加强环式节点分析模型,建立了包含梁翼缘宽度和厚度、梁腹板厚度和高度、圆钢管柱壁厚、外环板宽度、轴压比等参数的节点承载力和刚度评价公式。利用OpenSees软件模拟一组试验试件,试验试件中的节点参数选用已有的承载力和刚度评价公式,通过分析结果与试验结果的对比,验证了节点评价公式的正确性以及节点建模的可行性,该方法可以应用到钢框架节点设计研究中。     

利用变厚度单元进行平面连续体的拓扑优化

提出了用变厚度矩形有限单元求解变厚度平面连续体拓扑优化问题的方法。根据计算出的每一节点处的应力,利用满应力设计方法的应力比公式,改变板在节点处的厚度,删除厚度过小处的单元,重新形成结构拓扑和刚度矩阵。按以上过程反复 迭代,实现拓扑优化。这种方法使得各单元间的厚度连续变化,在未增加单元及节点数量的情况下,提高了计算精度,减少了迭代次数。迭代过程中,矩形单元退化为常应变三角元,使结果的边界过渡更为光顺。中推导了变厚变矩形有限单元的单元刚度矩阵。     

基于ANSYS程序的型钢钢筋混凝土梁非线性有限元分析

以钢筋混凝土结构非线性有限元分析理论为基础,利用大型有限元软件ANSYS对一典型型钢钢筋混凝土(SRC)梁进行了非线性全过程分析,其中包括裂缝开展情况、挠度、各材料的应力分布状态以及破坏荷载.另外还计算了5根型钢钢筋混凝土简支梁的极限强度,并与试验结果进行了对比,二者吻合良好.     

预应力混凝土连续梁板抗火性能非线性分析

为模拟预应力混凝土连续梁板在火灾下的受力全过程,认为火灾下预应力混凝土梁板截面总应变符合平截面假定,基于混凝土、普通钢筋和预应力筋的耦合本构关系,用t时刻的混凝土应力计算t＋1时刻混凝土的瞬态热应变、高温徐变,钢筋与预应力筋采用相同的解耦方法,可求得火灾下预应力混凝土梁板的弯矩-曲率曲线;对支座反力进行迭代求解,计算梁...     

数据库在有限元分析中的应用

讨论如何通过数据库与有限元分析程序的结合,达到改善传统有限元分析系统中对数据操作不灵活、不方便等缺陷.并结合实例对这一方法的具体实现过程进行了较详细的阐述.