高周次横向振动力作用下风电螺栓防松试验

基于风场实测载荷谱转换试验载荷谱,针对风电机组螺栓开展防松双螺母、施必牢螺母等防松方案在干燥和油浸环境下高周次横向振动力防松性能试验对比研究。结果表明,在正常载荷的横向振动下,试验件的螺栓预紧力下降不超过10%。在极限载荷作用下,螺栓预紧力有较大幅度的下降。安装完成后螺栓初始轴力越大,横向振动载荷下螺栓预紧力的损失就越小。油润滑导致的接触面摩擦因数降低将明显增大振动载荷下螺栓预紧力的损失率。在几种防松措施中,防松双螺母和施必牢螺母有较好的防松性能。     

狗骨-蜂窝式梁柱节点在低周反复荷载作用下有限元分析

通过ANSYS有限元软件分析狗骨式节点、蜂窝式节点、狗骨-蜂窝式节点（Ⅰ型和Ⅱ型）在梁端循环位移荷载作用下的受力性能.狗骨-蜂窝式节点滞回曲线稳定饱满,无捏缩现象,表现出良好的塑性变形能力.对比节点的骨架曲线,狗骨-蜂窝式节点不仅强度、刚度没有明显降低,而且具有节省材料用量、延性好和耗能能力强等特点.研究狗骨-蜂窝式节点在循环位移荷载作用下螺栓预紧力的变化,指出剪切板处6个螺栓中角部螺栓预紧力损失最为严重.     

无加劲肋螺栓连接X型钢管节点的单轴力学性能试验及有限元分析

目前,在国内外钢结构及输电塔的设计标准中,均未涉及采用螺栓连接的无加劲肋钢管节点极限承载力的计算方法。针对4个无加劲肋的螺栓连接X型钢管节点试件,对其进行了单轴拉、压承载力试验研究,并对中国Q/GDW 391—2009《输电线路钢管塔构造设计规定》、日本JSTA-1995《输电线路钢管塔制作基准》的承载力计算结果与有限元计算结果进行比较。此外,对该类节点的破坏模式、荷载-变形关系及环板应力-应变关系进行了分析。结果表明:无加劲肋螺栓连接钢管节点在受拉、受压条件下的破坏模式为环板面外失稳,采用Q/GDW 391—2009计算的极限承载力偏保守,特别是在受拉条件下富裕度较大,而有限元计算结果显示出较好的一致性。     

弯矩作用下铸钢空心球节点承载力的有限元分析

以弹塑性理论为基础,应用有限元软件ANSYS对几十种不同规格的铸钢空心球节点在弯矩作用下的承载力进行了非线性有限元分析,得出了节点在弯矩作用下的破坏机理及极限承载力;并采用以最小二乘法为原理的线性回归模式回归了铸钢空心球节点在弯矩作用下的承载力计算公式。     

基于Abaqus的木结构螺栓节点刚度有限元分析

为分析木结构中对螺栓节点刚度的主要影响因素,首先基于Abaqus软件针对试验节点建立有限元模型,考虑木材的材料非线性、装配体间接触对、边界约束条件设置等关键问题,对比发现有限元分析方法是可行的。在此基础上,扩充模型参数,进一步分析螺栓直径与侧材厚度比值、螺孔与孔壁间隙、节点安装偏差以及螺栓的预紧力对木结构螺栓节点刚度的影响,研究成果可为螺栓节点应用于木结构中提供技术参考。     

非节点集中荷载作用下索拱结构实例分析

索拱结构是大变形组合结构。本文对索拱结构在非节点集中荷载作用下的受力进行分析 ,并得出非节点集中荷载作用下 ,两节点间做成折线形拱比直线形拱受力性能好。     

基于ANSYS的螺栓球节点网架安装受力分析

结合工程实例,就工程中螺栓球节点网架施工时可能发生的变形过大、吊装时发生吊车倾覆的情况进行了研究。主要介绍了网架安装的施工技术工艺,并且运用ANSYS软件对网架吊装过程中的杆件进行受力分析,验算后均符合钢结构规范要求。     

有限元方法在异形截面螺栓连接节点设计中的应用

国外项目钢结构中的现场连接节点几乎都是采用螺栓连接。但异形截面螺栓连接节点设计中,往往会因截面异形,节点受力异常复杂,无法采用常规方法进行设计,故采用考虑接触的非线性有限元方法进行分析。对国外某项目中的关键节点进行了受力分析,总结了有限元方法在异形截面螺栓连接节点模拟分析中的一般步骤及方法。     

排桩在横向荷载作用下变形特性分析

排桩在基坑支护、边坡抗滑和堤岸加固等工程中的应用越来越广,但实际工程中对承受横向荷载的排桩的受力变形特性缺乏足够的认识和完善成熟的计算方法。本文结合一个排桩支护的基坑工程,进行了现场监测、室内试验、二维和三维有限元模拟以及弹性反力法m法计算。研究了排桩受力变形的时间效应和空间效应,并详细分析了排桩的桩身变形规律,对比二维和三维有限元模拟以及弹性反力法计算结果,分析了三维有限元模拟的优越性。     

钢管焊接节点的有限元对比分析

结合某钢结构工程，对多根杆件相交的采用焊接连接的钢管节点进行了有限元分析。由于该节点尺寸较小，节点处应力集中，处于多向受力的复杂应力状态，于是应用ANSYS有限元分析程序，对该节点的两种连接方式的受力和破坏形式进行了计算分析，所得结果可供工程设计参考。     

刚性桩复合地基水平受力性能有限元分析

应用静力弹塑性有限元方法分析了群桩刚性桩复合地基在水平荷载作用下的反应规律 ,考察了不同设计参数对复合地基水平受力性能的影响 ,得到了水平荷载作用下桩身内力的分布规律。计算结果表明 :竖向荷载的大小对复合地基的水平承载力以及在水平荷载作用下的破坏模式有所影响 ;适当厚度的垫层可减小桩所分担的水平荷载 ,有利于桩身的安全。     

非承重砌体墙抗震承载力有限元分析

在采用ANSYS进行砌体结构非线性有限元分析方面,目前还缺乏可以借鉴的普遍性研究结论。应用ANSYS对非承重砌体墙进行非线性有限元分析,并与试验作比较,论证ANSYS对于砌体结构分析的适用性。并在此基础之上,通过改变砌体墙的材料强度和构造措施等有关参数分类计算,对其抗震承载力和变形能力进行了相应的比较。     

水平旋喷拱棚承载特性及破坏机理的有限元分析

基于水平旋喷拱棚的原位荷载试验成果,利用试验数据对有限元分析结果进行验证,表明有限元计算结果是可信的。在此基础上,对水平旋喷拱棚在外部荷载作用下的塑性变形和破坏面的形状进行计算分析,结果表明:拱棚的塑性变形首先出现在水平旋喷所成的水泥土桩体结合处,随外部荷载的增大,塑性变形区域在水泥土桩体结合处逐渐扩展并最终形成一个贯通的塑形区。     

混合高强钢框架极限承载性能有限元分析

混合高强钢框架是一种钢梁采用低强钢材(Q235,Q345),钢柱采用高强钢材(Q460,Q690)的新型抗弯钢框架结构体系。为研究不同钢材强度等级对混合高强钢框架承载性能的影响规律,采用有限元软件Abaqus对钢框架进行非线性分析。在试验验证的基础上,建立五榀单跨两层混合高强钢框架模型以及两榀普通低强钢框架有限元模型,对其承载性能与用钢量进行研究,比较各种抗弯钢框架结构的承载能力、变形能力、延性以及用钢量。研究结果表明:若合理选用梁柱的钢材强度等级,特别是钢梁选用较低的钢材(Q235)而钢柱选用高强钢材,混合高强钢框架可以获得比普通钢框架更好的承载能力、刚度与延性性能,并且可以节省18.3%的钢材,具有较好的经济效益。     

地基承载力的有限元计算及其在桥基中的应用

有限元强度折减法在边坡稳定性分析中的应用已取得了一定的成果, 但在地基承载力稳定分析中是否适用尚不得而知。本文采用有限元分析软件ANSYS求得了无重土地基的极限承载力, 并与传统的Prandtl解进行了对比, 两者误差在5%以内, 且其滑移线与Prandtl解相近, 说明了采用有限元法求解极限荷载是准确可靠的。文中详细列出了两种方法得到的塑性区和滑移线的异同点。进一步应用于桥基承载力安全系数的计算, 并与经验解进行了比较。     

高强度螺栓与焊缝并用接头抗剪承载力的有限元分析

通过对不同焊脚尺寸的侧面角焊缝与不同直径高强度螺栓之间并用连接的有限元模型研究,并考虑到不同螺栓数目或布置方式对并用连接承载力的影响,确定了高强度螺栓和侧面角焊缝之间合理的构造匹配方式。通过分析,绘出各连接情况下并用连接节点的荷载-变形曲线,研究探索高强度螺栓和焊缝的协同工作能力,以及影响栓焊并用连接承载力的因素。确定高强度螺栓和侧面角焊缝分别对并用连接节点承载力的贡献,给出承载力的计算公式,提出设计建议。     

多支撑水平系杆索力求解的有限元法分析

结合拱桥系杆结构与受力特点,基于能量变分原理,构造出能够综合考虑抗弯刚度和边界条件和弹性支承影响的高精度索结构单元,同时结合频率法进行拱桥索力测试的基本原理,在获取系杆结构的各阶自振频率基础上,提出了一种求解系杆索力的有效算法,并且编写了相应的matlab计算程序进行验证。     

槽钢剪力连接件承载力的有限元分析

建立一个有效的数值分析模型,模拟槽钢剪力连接件的性能。重点研究单调加载下槽钢剪力连接件的抗剪能力。通过试验数据证实模型是有效的,引用加拿大设计规范CAN/CSA-S16-2001和GB50017-2003《钢结构设计规范》中给出的公式进行对比。利用该非线性模型进行的研究表明:混凝土强度、槽钢腹板和翼缘厚度、槽钢高度以及槽钢的长度对槽钢剪力连接件的承载力有较大影响,混凝土块高度的影响较小。     

聚氯乙烯-纤维增强材料管混凝土短柱的轴压非线性有限元分析

借助有限元分析软件,考虑核心混凝土在三轴状态下的非线性行为以及聚氯乙烯(PVC)管与核心混凝土的相互作用,建立聚氯乙烯(PVC)-纤维增强材料(FRP)管混凝土短柱轴压有限元模型。结果表明,PVC-FRP管明显提高了核心混凝土的延性,非线性有限元分析结果与试验结果吻合较好。在此基础上,利用建立的有限元模型,分析在加载过程中核心混凝土、PVC管和FRP条带内力变化规律,探讨混凝土强度等级、FRP条带层数、PVC管厚度、FRP条带宽度等因素对PVC-FRP管混凝土短柱应力-应变关系的影响规律。     

土参数对支盘桩承载力影响的有限元分析

采用有限元分析的方法,对支盘桩桩周土的内摩擦角、粘聚力、桩土界面间摩擦系数、桩土弹性模量比等因素对支盘桩的承载力的影响进行非线性有限元分析。结果表明,桩周土的参数对支盘桩承载力存在比较明显的影响。