混凝土桥塔温度场和空间应力场分析

混凝土桥塔等薄壁结构在使用期内产生的裂缝已成为大体积混凝土开裂的新问题,日照非线性温差荷载是导致这类结构开裂的重要因素之一.选取了3个典型的季节--冬季、春季和夏季,测试了某悬索桥混凝土桥塔表面温度场,分析了3个季节下塔壁高度、厚度方向温差随时间的变化规律,并以日照温度场测试数据为基础,分析了塔壁厚度方向最不利温差作用下桥塔的空间应力分布.     

日照作用下箱梁桥上无缝线路纵向力

论述基于ANSYS的混凝土箱型梁桥日照温度场分析方法,应用实测数据对计算结果进行验证.采用带有组合截面信息的空间梁单元模拟箱型连续梁桥,计算其在日照作用下的温度效应,采用非线性弹簧模拟无缝线路（CWR）纵向阻力,以6×32 m箱型截面预应力混凝土连续梁桥为算例,分析日照作用下钢轨纵向力的分布规律,对相关参数的影响进行探讨.分析表明：日照作用下钢轨应力在正午时取得最大值,午夜时取得最小值,而按照现行规范中整体升温20 ℃计算的钢轨伸缩力是日照作用下钢轨应力的1.3倍,增加底座板厚度将有利于改善钢轨受力.在日照作用下,钢轨应力与大气透明度系数成正比,铺装层采用浅色涂层并保持光滑度将有利于减小钢轨应力.     

斜拉桥在大震作用下桥塔的失稳破坏仿真分析

针对目前斜拉桥桥塔在动力分析计算时,钢骨架和混凝土等效为一种材料的梁单元这一缺点,提出了将钢筋与混凝土分别考虑,并利用ANSYS程序使己破坏的混凝土不再参与工作,更真实模拟桥塔的受破坏过程,得到了在地震激励作用下,该模型在桥塔塔脚处混凝土单元从开始受力、逐步破坏直至桥塔失稳的全过程.最终得出:桥塔采用钢筋与混凝土两种材料来建模并考虑混凝土破坏的模型计算结果更为真实可靠.     

大型斜拉桥圆柱型桥塔的动力特性研究

根据大型斜拉桥圆柱型桥塔的结构特点,确定其主要动力特性是发生涡激振动.通过合理简化建立桥塔计算模型及其涡激振动方程,利用振型叠加原理求解振动微分方程,确定桥塔风致涡激共振时的稳态振动响应;由风致涡激振动理论及有关空气动力学原理确定漩涡发放频率以及升力幅值;考虑桥塔的形状结构特点以及发生共振时的频率锁定现象确定锁定区域,理论分析和数值计算结果表明:幅频响应曲线的共振峰所占频域极窄,在百年一遇的风载荷作用下桥塔在发生风致涡激共振的情况下其响应幅值不大,结构处于安全的状态.     

层布式钢纤维混凝土路面的有限元分析

以弹性半空间地基板理论为基础，建立了层布式钢纤维混凝土路面结构的有限元计算模型。分别分析了层布式钢纤维混凝土路面在标准轴载作用下的荷栽应力和处于公路自然区划Ⅲ的最大温度梯度下的温度应力。总结出不同横向缩缝间距、不同板厚及不同的交通等级对荷载应力和温度应力的影响，分析结果可供层布式钢纤维混凝土路面设计参考。     

润扬长江大桥框架式墩塔地震模拟形态分析

使用有限元分析软件ADINA,对润扬长江大桥多层框架式墩塔进行了非线性地震反应分析,地震作用下大跨度悬索桥横向性能和桥塔位移形态表明,悬索桥框架式桥塔的振动形态遵循一定的规律,桥塔的横向最大位移发生在塔顶,桥塔的最大弯矩发生在塔底,桥塔梁柱连接处产生弯矩极大值,桥塔的塔底和桥塔梁柱连接处将是桥塔的塑性铰潜在发展区。     

各种温度变化对高层建筑结构的影响

热胀冷缩是建筑物的普遍特性。温度变化时使超静定结构中的构件产生内力，温度变化越大，结构中的力作用也越大，以至不能忽视，本文剖析了杆件的温度变形后，将温度对结构的作用划为等价内力，高度较大的结构，一般其杆件截面尺寸亦较大，因而，杆件的剪切变形应该考虑。文中计算了在季节温差，内外温差和日照温差等三种温差下框架结构的内力。     

海防路海河大桥桥塔墩桩基抗震设计

重点介绍了海河大桥桥塔墩桩基方案、抗震计算模式、设计计算方法及基础强度验算标准。一般讲，塑性铰区域的出现和正常使用是延性的基础，为保证它的可视性和可修复性，它既不能出现在桥梁的上部结构，又不能出现在基础结构的土层以下部分，而是出现在桥塔墩上，因此桥塔基础应具有与桥塔墩身一样甚至更高的水平承载力及变形能力。文中即采用桩基础的解析模型求出桩基础的水平力一水平位移曲线，再与桥塔墩的水平力--水平位移曲线进行对比的方法，确定出基础强度验算标准，进行设计计算。最后介绍在特大桥中首次采用的延性抗震设计，其特点主要体现在体积含箍率的大幅提高。     

半透明材料日照作用时的温度分布

本文通过分析日照作用下半透明材料的传热过程,立出数学描述求出稳态温度分布解,证明了半透明材料在日照时的热屏蔽效应。     

大跨度钢管拱吊装中温度荷载效应分析及应用

为研究支井河大桥钢管拱安装过程中温度荷载对拱肋的影响规律,运用ANSYS软件的参数设计语言APDL建立空间有限元模型,对多种温度变化工况和实测温度分布工况进行计算分析和比较研究。该方法综合考虑扣索温度和拱肋构件的非线性温差,根据等效线性化原则把非线性温差等效为线性温差,建立有限元模型并求解。分析结果表明,日照作用下的非线性温差是影响拱肋安装精度的主要原因,并且揭示了拱肋在日照温差影响下引起拱肋状态变化的规律,为拱肋吊装的施工控制提供参考。     

温度梯度作用下钢管混凝土拱桥拱脚混凝土裂缝控制研究

针对姚湾东南公路桥，采用HohaiRCFE-S程序建立拱脚局部模型，并分析拱脚在均匀升温、均匀降温及分别组合日照和气温骤降作用的4种工况下的应力状态，发现日照和气温骤降作用显著增大拱脚混凝土拉应力，提高开裂风险。为控制拱脚开裂，提出以裂缝宽度控制为目标的混凝土拉应力限制条件，对增厚外包混凝土厚度、增设剪力钉、设置拱肋弦杆支撑、拱脚混凝土顶面布置钢板和顶面附近施加预应力等5种控裂措施，分别建立有限元模型并进行应力对比和控裂效果分析。结果表明：均匀升温+日照和均匀降温+气温骤降工况下，仅增厚外包混凝土厚度或增设剪力钉不能满足拉应力控制要求；设置拱肋弦杆支撑或钢板控裂效果差；施加预应力可明显减小拱脚混凝土拉应力；施加预应力+增设剪力钉、施加预应力+外包混凝土厚度两种组合方案在4种工况下均表现出良好的控裂效果。     

津文公路沥青路面反射裂缝的原因分析

以有限元法为基础，利用ANSYS软件仿真计算出了津文公路沥青混凝土路面基层在标准轴载和温度场单独和共同作用下的最大拉应力，并与基层容许拉应力进行比较，得出了津文公路沥青路面纵、横向裂缝都是由最大拉应力引起的结论，从而找出了津文公路沥青混凝土路面产生反射裂缝的原因，这无论对理论研究还是对实际工程都有着重要的参考价值。     

不同温度和位移边界下混凝土楼板配筋建议

为了定量地确定温度对楼板承载能力和裂缝宽度的影响,在温度场和应力场有限元分析理论的基础上,采用ANSYS软件,对角板和边板2种温度边界条件和多种位移约束条件下的楼板,进行数值模拟分析.结果表明,相对于楼板的承载能力,温度应力对裂缝的影响更大.考虑温度应力后,楼板将从纯弯构件变成拉弯构件,满足承载能力的楼板配筋将增加,同时,温度应力将导致楼板裂缝宽度增大.在实际应用中,为简化计算,对于有明显温差影响的楼板,仍可按纯弯构件计算,但满足此纯弯构件承载能力和裂缝宽度所得配筋量,建议分别增加15%和25%,以抵消温度应力所致钢筋应力的增量.     

日照温差引起连续弯板桥温度内力空间分析

本文论述了超静定结构体系连续弯板桥由于日照温差引起的温度内力分析方法,所采用的方法是曲厚板单元空间分析法,该单元不仅适用于厚板而且也适用于薄板的分析.分析结果表明,对于连续弯板桥,日照温差内力相当大,设计时不可忽视。所述方法亦同样可用于不规则板桥及具有不规则支承板桥的温度内力分析.     

考虑偶应力影响的有限大板单边裂纹计算

裂纹尖端存在很大的应变梯度,应变梯度效应对裂纹尖端附近的应力场和微尺度下的断裂行为产生显著影响.本文采用基于偶应力理论的无网格迦辽金法计算有限大板单边裂纹尖端的应力场和应力强度因子,分析了偶应力对裂纹尖端的影响.计算结果表明基于偶应力理论的无网格法的有效性和可行性.     

SEM In-situ Observation at Tensile Loading on Surface Inclusion in PM Rene95 Superalloy

The observation on crack initiation and propagation of surface inclusion Al2O3 in seeded PM Rene95 was conducted by SEM in-situ tension test. The results show that the cracks often initiate at the inclusion/matrix interface vertical to the applied stress direction, and easily propagate along the interface into the matrix. The interface of inclusion / matrix is just mechanically bounded on the base of SEM observation. The weak bonding of inclusion / matrix interface and stress concentration around inclusions are the main reasons of the matrix/inclusion interface debonding and local plastic deformation under the tensile loading in the in-situ tension test. Surface in-elusion does not definitely lead to the failure of in-situ tension test. But the early surface crack initiation caused by ceramic inclusion is critically harmful to the LCF property of PM Rene95 superalloy, which can't be ignored.     

中心直裂纹Ⅰ型问题双参数模型的解析解

基于虚裂纹模型的概念 ,导出了无限大板中心直裂纹在远场均匀拉应力作用下双参数模型的应力函数和位移函数 ,其解由线弹性断裂力学解、Dudale的解答和加权积分法导出的虚裂纹模型解所构成 ,最后给出了虚裂纹长度与应力强度因子及张开位移的关系     

拉伸载荷作用下无限大板中三角孔-裂纹问题

针对Bueckner原理普遍化,提出了一种求解远方载荷作用下无限大板中孔边裂纹问题的数值方法.通过把适于单一裂纹的Bueckner原理扩充到远方载荷作用下无限大板中孔边裂纹问题,将原问题分解为承受远方载荷不含孔边裂纹的均匀问题和在远方不承受载荷但在裂纹面上和孔的表面上承受面力的问题.算例说明本数值方法对分析无限大板中孔...     

大体积钢筋混凝土裂缝控制--水产研究所综合楼地下室大体积混凝土裂缝控制措施

大体积混凝土的截面尺寸较大，在混凝土硬化期间，水泥水化过程中所释放的水化热产生的温度变化和混凝土收缩，以及外界约束条件的共同作用而产生的温度应力和收缩应力，容易导致大体积混凝土结构出现裂缝．在施工中，通过温度、收缩应力计算，倒推混凝土入模温度，改善原材料、施工作业条件等方法，合理控制温升，延缓降温速率，可有效控制有害裂缝．     

30Cr1Mo1V转子钢应力强度因子有限元分析

通过采用20节点solid186退化奇异单元,利用ANSYS软件,对三维断裂参量进行计算和分析,结果表明位移法和J积分法确定应力强度因子是可行的;对一定尺寸的紧凑拉伸试样三维裂纹进行分析,得出30Cr1Mo1V转子钢裂纹尖端KI随裂纹长度和载荷水平改变时的变化规律,为研究汽轮机转子裂纹扩展规律提供了合理、有效的方法.