杆系结构的高精度非线性分析

在严格的材料、几何非线性分析的基础上,建立一套完整的对钢筋混凝土杆系结构进行高精度分析的非线性有限元法。该方法充分考虑材料非线性的作用,分别建立了面内分层法和面外分块法的计算模型。算例分析表明:与几何非线性相比,材料非线性对钢筋混凝土杆系结构的非线性分析起着更为关键的作用。只考虑几何非线性或对材料非线性做粗略处理会导致计算结果精度不够。     

大跨度钢桁架拱屋盖结构的稳定性分析

基于稳定性理论,以某钢管桁架拱屋盖结构体系为研究对象,利用ANSYS有限元软件,分别进行线弹性屈曲、几何非线性稳定及弹塑性双重非线性稳定分析,得出荷载一位移全过程曲线,并对其结果进行比较.结果表明,材料非线性对结构的稳定性影响较为显著,同时考虑几何非线性和材料非线性能更为准确地了解结构的稳定性能.     

材料非线性对独塔斜拉桥静力分析的影响研究

综合考虑几何及材料非线性的影响,利用有限元分析软件ANSYS,建立了吉林市临江门独塔斜拉桥实体单元有限元模型,对斜拉桥关键部位进行了非线性静力分析,结果表明,考虑材料非线性影响后塔梁固结处及主梁的应力和位移平均增大10％,索应力最大相差20％,因此对于中小跨度斜拉桥应考虑材料非线性的影响。     

大跨度方钢管空间桁架结构的稳定性分析

某体育馆的一榀方钢管空间桁架同时承受竖向及水平荷载作用,通过线性屈曲、几何非线性稳定及弹塑性非线性稳定分析,得到了临界荷载与位移的关系曲线.分析结果表明,同时考虑几何非线性及材料非线性能较好地反映结构的实际承载能力,该桁架结构具有一定的安全储备.     

空间框架的非线性塑性分析

介绍一种纤维梁柱单元,考虑几何和材料非线性。通过轴力和弯矩作用下构件稳定方程中的稳定函数来表示几何非线性,通过跟踪横截面上各纤维的单轴应力-应变关系来模拟材料非线性。基于广义位移控制方法,采用增量迭代法求解非线性平衡方程。用1个单元模拟1根杆件,该单元的非线性性能与有限元软件分析结果及其他有效结果比较吻合,并举例证明了该单元的准确性和有效性。     

钢结构非线性分析研究

论述了几何非线性和材料非线性的基本理论,介绍了非线性分析中运动与变形的关系,给出了运用有限元进行结构非线性分析时材料非线性的应力-应变关系,介绍了非线性方程的求解方法,通过对一个具体的框架结构工程实例进行分析,验证了对结构进行非线性分析的方法,可得,考虑材料的非线性时,结构的承载能力低于考虑材料弹性状态极限承载力,为实际工程提供了参考。     

考虑双重非线性对刚架系杆拱桥极限承载力的影响

基于某客运专线上160 m刚架系杆拱桥,利用有限元分析软件ANSYS建立了全桥有限元模型,并分别进行了线弹性、考虑几何非线性、同时考虑几何和材料非线性这三种情况下拱桥的极限承载力分析。其中在线弹性状态下计算的荷载系数为5.827,考虑几何非线性分析的荷载系数下降了2.9%,而考虑几何与材料双重非线性分析的荷载系数下降了23.6%。     

框架连续倒塌非线性有限元实用分析法

钢筋混凝土框架结构连续倒塌的分析涉及到砼开裂、混凝土和钢筋的材料非线性、结构的几何非线性等因素,目前通用的有限元分析软件尚不能对此进行有效的计算。本文考虑了材料非线性及P-△效应,采用塑性铰假设,设定了倒塌判定条件,用FORTRAN90编写静力非线性有限元分析程序,对钢筋混凝土框架结构进行了倒塌分析。     

大跨度悬索桥索塔非线性稳定分析

针对某大跨度悬索桥高达195.3 m的主塔,采用通用有限元软件ANSYS10.0建立三维有限元计算模型,分析了几何非线性和材料非线性对主塔稳定性的影响,计算结果表明,几何非线性和材料缺陷对主塔的稳定性影响明显,在设计计算中要考虑受风荷载后的非线性稳定性。     

钢管混凝土拱肋平面内荷载-位移分析

研究了几何非线性、材料非线性、双重非线性和有初始几何缺陷的钢管混凝土拱肋的荷载 -位移全过程分析方法 ,并通过大型通用软件ANSYS计算一个具体算例说明。计算分析表明 :材料非线性对钢管混凝土拱桥的影响比几何非线性大得多 ,而考虑初始几何缺陷对拱桥后屈曲路径产生不同影响     

Nonlinear analysis of 3-D steel frames

In this paper, a nonlinear analysis of three-dimensional steel frames is developed. This analysis accounts for material and geometric nonlinearities. The material nonlinearity considers the gradual yielding associated with member forces. The geometric nonlinearity includes the second-order effects associated with P-δ and P-Δ. The material nonlinearity at a section is considered using the concept of the P–M hinge consisting of many fibers. The geometric nonlinearity is considered by the use of stability functions. The modified incremental displacement method is used as the solution technique. The load–displacement relationships predicted by the proposed analysis compare well with those given by other approaches.     

某斜拉桥材料非线性静力分析

使用截面分层法计算斜拉桥混凝土主梁在不同轴力下的弯矩-曲率曲线。并使用有限元杆系模型的塑性铰方法对某主跨为140m的斜拉桥进行材料非线性分析,并将非线性分析与线性分析进行对比。发现材料非线性对个别拉索索力影响达到84%。建议进行斜拉桥设计时计入材料非线性影响。     

斜拉立体桁架一塔柱两跨结构体系的极限承载力分析

对斜拉立体桁架常用的一塔柱两跨结构体系,基于UL列式,采用混合有限元,分别按空间(面外自由)和平面(面外自由度约束)两种模型,进行了线性、几何非线性、材料非线性以及同时考虑两种非线性屈曲分析,得出结构的极限承载力。研究表明,空间模型比平面模型的安全因子低。线性屈曲和只考虑几何非线性屈曲两种模型的安全因子差别较大,而考虑材料非线性和双重非线性两种模型的安全因子比较接近。几何非线性对斜拉立体桁架的极限承载力影响较小,其结构极限承载力主要由材料非线性控制。立体桁架的塑性部位出现在距塔柱(5/8～3/4)主跨附近的弦杆、塔柱附近弦杆以及靠近塔柱拉索附近的弦杆。此外,探讨了塔高、桁架高度、索距以及拉索刚度对结构极限承载力的影响,其中索距对结构的极限承载力影响最大。     

计算方法对钢筋混凝土圆管涵受力分析的影响研究

以某钢筋混凝土圆管涵为工程背景,针对是否考虑土体与钢筋混凝土圆管涵的接触非线性采用两种不同的计算方法对其进行受力分析,且计算中均考虑了钢筋与混凝土的材料非线性.计算分析表明:考虑土体与钢筋混凝土圆管涵的接触非线性后,钢筋混凝土圆管涵的变形增大约30％,混凝土的第一主应力最大值不变,普通钢筋的拉应力最大值增大45.88％...     

大跨度斜拉立体桁架的极限承载力及影响因素分析

本文针对常用的斜拉立体桁架两塔柱三跨结构形式,基于UL列式,采用混合有限元,分别按空间（面外自由）和平面（面外自由度约束）两种模型,进行了线性、几何非线性、材料非线性以及同时考虑两种非线性的屈曲分析和比较,得出了结构的极限承载力。研究表明,空间模型比平面模型的安全因子低。线性屈曲和只考虑几何非线性屈曲两种模型的安全因子差别较大,而考虑材料非线性和双重非线性两种模型的安全因子比较接近。几何非线性对斜拉立体桁架的极限承载力影响较小,其结构极限承载力主要由材料非线性控制。立体桁架的塑性部位出现在塔柱附近的腹杆和弦杆,以及跨中附近的弦杆以及拉索附近的弦杆。此外,探讨了塔高、桁架高度、索距以及拉索刚度对结构极限承载力的影响,其中索距对结构的极限承载力影响最大。     

大梅沙酒店大堂网壳结构稳定性分析

稳定性分析在单层网壳结构设计中非常重要。本文对大梅沙酒店大堂单层网壳的稳定性进行了系统的分析。根据静力计算的结果确定杆件截面,并运用有限元分析方法,对结构进行屈曲模态分析,预测出结构屈曲荷载的上限,在考虑初始缺陷、几何非线性和材料非线性的影响下,进行荷载—位移全过程分析,从而确定了结构的极限荷载。结果表明,单层网壳稳定性分析时,应该同时考虑几何非线性和材料非线性。     

斜拉立体桁架极限承载力的双重非线性分析

斜拉立体桁架是一种有发展前途的大跨度杂交结构体系。针对两塔三跨和一塔两跨两种结构形式,基于UL列式,采用混合有限元模型,对该结构体系进行了几何非线性屈曲分析以及几何、材料双重非线性屈曲分析,得出斜拉立体桁架的极限承载力。计算结果表明,只有同时考虑结构的几何和材料非线性的屈曲分析方法,才能准确地评估出结构的极限承载力。同时研究了不同塔高、桁架高度、索距以及跨度对结构极限承载力的影响,从中得出了一些结论可供设计人员参考。     

任意截面钢筋混凝土长柱在双向弯曲及轴向作用下的承载力分析

提出任意截面钢筋混凝土长柱在双向弯曲及轴向作用下承载力分析模型 ,同时考虑了材料非线性和几何非线性对柱承载力的影响。混凝土和钢筋的本构关系用三次多项式模拟。所推导的单元刚度是材料非线性刚度、几何刚度以及位移 -内力相互作用矩阵的简单迭加。所建立的标准有限元模型很容易与其它有限元模型兼容。理论分析结果与实验结果吻合较好。     

45°轴承组合支座铸钢节点试验和有限元分析

铸钢节点作为一种新型的节点形式,目前已经广泛应用于大跨空间结构中。由于节点本身造型的复杂性,其计算必须借助于有限元软件进行分析。对于较重要的工程及受力较为复杂的铸钢节点,还需要通过一定的试验来验证有限元建模的准确性。运用大型通用有限元软件ANSYS对中国航海博物馆支座45°轴承组合支座铸钢节点进行真实工作状态的模拟和分析,同时考虑材料、接触非线性,并通过试验进行验证,说明模型建立正确且与试验吻合较好,从而为工程设计、分析提供参考。