基于三维有限元的箱梁腹板剪力分配规律分析

针对单箱多室箱梁在不同支承条件、腹板数量以及腹板厚度条件下的腹板剪力分配规律问题,提出了采用Midas/FEA对单箱多室箱梁进行数值模拟的方法,提取箱梁各道腹板的剪力值并进行对比分析,得到单箱多室箱梁各道腹板所分担剪力并非均分的结果.分析结果表明:当支承条件为双支座时,剪力增大系数最大;当腹板较少时,边腹板与中腹板剪力增大系数差别较小,边腹板的剪力增大系数随腹板数量增加而增大;腹板厚度变化对剪力分配影响不大.     

基于三维有限元的箱梁腹板剪力分配规律分析

针对单箱多室箱梁在不同支承条件、腹板数量以及腹板厚度条件下的腹板剪力分配规律问题,提出了采用Midas/FEA对单箱多室箱梁进行数值模拟的方法,提取箱梁各道腹板的剪力值并进行对比分析,得到单箱多室箱梁各道腹板所分担剪力并非均分的结果.分析结果表明:当支承条件为双支座时,剪力增大系数最大;当腹板较少时,边腹板与中腹板剪力增大系数差别较小,边腹板的剪力增大系数随腹板数量增加而增大;腹板厚度变化对剪力分配影响不大.     

宽体单箱双室波形钢腹板箱梁桥的剪力分配研究

为明确波形钢腹板箱梁桥在实际恒载和车道荷载作用下的截面剪力分配特征,以一座宽体单箱双室三跨连续梁桥为例,采用实体有限元模型进行了分析.对该桥的分析表明：一次成桥模型中所得自重+预应力作用下的截面剪力和腹板承剪比与考虑实际悬浇施工过程的结果有较大差异,在腹板承剪分析中对恒载应考虑实际的施工方案;车道荷载中集中荷载对截面剪力的贡献在大部分截面都接近甚至超过均布荷载的贡献,并且集中荷载产生的截面剪力主要被顶底板而非腹板承担;对于所选择的特征截面,车道荷载作用下腹板承剪比分布在30.37%～51.47%之间,低于二期铺装作用下的41.99%～70.07%,但均表现为桥墩附近腹板承剪比偏低而跨中附近偏高的趋势;横向偏心车道荷载作用下的腹板剪力分配并不能简单以扭矩作用考虑其横向偏心效应,还要考虑车道荷载的局部效应,当有车道直接作用于腹板附近时会使该腹板的剪力分配明显提高.     

钢腹板体外预应力组合箱梁剪力滞效应有限元分析

应用ANSYS有限元软件建立钢腹板体外预应力组合箱梁有限元模型,在集中荷载对称作用在肋板处和集中荷载作用在翼板中心两种加载方式下,对波纹钢腹板体外预应力组合箱梁与平钢腹板体外预应力组合箱梁的剪力滞效应进行分析,对波纹钢腹板体外预应力组合箱梁在两种加载方式下的剪力滞系数沿纵向和横向的分布进行了讨论．结果表明：两种箱梁剪力滞系数的变化规律相同,但波纹钢腹板体外预应力组合箱梁的剪力滞效应相对明显;荷栽作用位置从肋板向翼板中心移动时,波纹钢腹板组合箱梁顶板由正剪力滞效应到负剪力滞效应变化,纵向在荷载作用位置附近剪力滞效应明显．     

复合受力下钢筋混凝土单箱多室箱梁抗剪分析

为了确定钢筋混凝土单箱多室箱梁在剪扭组合作用下的极限承载力,该文基于箱梁剪扭理论,提出了一种通过验算单箱多室箱梁每个板件的极限抗剪承载力来确定整个断面剪扭承载力的方法。笔者通过试验对该方法进行了验证,试验结果表明,采用该方法计算单箱多室箱梁的抗剪扭极限承载力是可行的,按此方法计算得到的单箱多室箱梁的抗剪扭极限承载力的安全储备系数可以达到2.54。该文为钢筋混凝土单箱多室箱梁在剪扭作用下极限荷载的确定提供了理论计算方法,利用该方法能较好的预测单箱多室箱梁在剪扭作用下的极限荷载。     

多室鱼腹式箱梁剪滞效应分析

针对鱼腹式箱梁应力及剪滞效应分布状态与传统箱梁不同的问题,通过使用有限元软件进行模拟分析,研究了鱼腹式箱梁在自重荷载作用下的真实受力状态,分析了引起鱼腹式箱梁剪滞系数非常规分布的原因,并为此类箱梁的设计、建设提供了经验和参考.结果表明,在自重荷载作用下,鱼腹式箱梁剪滞效应明显;腹板的变形平衡条件不同、剪力分配不均、各腹板中性轴变化速率不等是鱼腹式箱梁剪滞系数非常规分布的主要原因.     

钢框架柱抗火承载力的非线性有限元分析

为深入了解火灾下钢框架柱的受力性能和破坏模式以及各种因素对其抗火承载力的影响,采用有限元方法对H型钢框架柱在火灾中的反应进行了理论分析.结果表明:火灾中相连梁膨胀产生的推力对框架柱的耐火极限具有明显的降低作用,且随着框架柱荷载水平的增加这种影响加剧;由于内力重分布的影响,框架柱轴力在火灾初期持续增长,火灾后期反而降低甚至低于常温状态,且在火灾中随着温度的升高框架柱的端弯矩持续减小;火灾中H型钢框架柱的翼缘端部、中部发生明显的局部失稳现象,局部失稳的位置将影响抗火设计中柱的计算长度的取值.     

多段式骨植入体周围骨应力分布的三维有限元分析

针对植入性下肢假肢采用传统的一段式骨植入体,长期植入下由于对植入体周围的骨产生应力屏蔽效应继而引起骨质疏松,从而导致植入体松动、脱落而失效的问题,设计了一种新型的多段式结构的植入体。基于人体CT扫描数据建立了相关股骨和骨内植入体模型,针对低、中和高位下肢截肢步行最大生理载荷情况下,采用三维有限元分析方法,对新设计周围骨应力进行了分析研究,并与传统一段式骨植入体和健康自然骨的应力分布情况进行了比较。结果表明新型植入体植入后相比于一段式应力屏蔽和集中的程度得到了有效减轻,与自然状态下骨的应力较为接近,低、中位截肢下应用较好,高位下应力集中较明显,并能保持其在体内的稳定性。