复杂斜柱支撑结构非线性有限元分析

通过对一幢9层斜撑支撑体系建筑物的非线性有限元建模计算,分析了复杂斜撑体系在恒载、活载和地震荷载组合作用下的受力情况以及变形特点,并把有限元分析结果和SATWE软件的分析结果进行了比较,得到了一些对工程设计有意义的结论.     

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.     

空间桁架拱模型框架柱受剪承载力分析

建立了钢筋混凝土框架柱斜截面受剪承载力计算的空间桁架-拱模型,该模型考虑了斜裂缝出现后混凝土抗压强度降低的特性,满足应力平衡方程。理论计算结果与试验结果对比表明,空间桁架-拱模型是合理的,提出的计算公式可作为双向受剪承载力设计的参考。     

武汉某体育馆大跨度圆钢管拱桁架结构稳定性分析

武汉某体育馆屋盖采用圆钢管拱桁架结构,单榀拱桁架的截面形式为倒三角形,两端支承于立体钢桁架上,该结构的整体稳定性足设计的重点.考虑完善及带缺陷结构两种情况,对单榀及多榀拱桁架子结构进行线性屈曲、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,初始缺陷及几何非线性对该结构的稳定承载力影响不明显,而材料非线性的影响显著,加强平面外支撑对于提高结构的整体稳定性具有重要作用.     

空间桁架几何非线性全量有限元分析

推导了大位移下空间桁架全量形式的平衡方程和考虑位移修正的刚度矩阵,通过算例说明用此方法分析空间桁架几何非线性问题可以达到较高精度     

铰接式斜撑平面桁架拱的平面外弹性屈曲性能

对设置连续和不连续斜撑的平面桁架拱的平面外弹性屈曲性能进行研究。首先,研究连续斜撑平面桁架拱,得到一个理论上的平面外弹性屈曲荷载的封闭解。通过有限元法分别研究不连续支撑平面桁架拱的两个重要参数——斜撑阈值刚度和相邻支撑间一段拱的平面外弹性屈曲荷载。此外,有限元结果显示,如果平面桁架拱由在腹杆与弦杆间使用相贯节点制作而成且受上弦杆约束,那么受刚度不足的影响,下弦杆的外平面屈曲可以完全避免平面桁架拱产生外平面屈曲,之后桁架拱会完全受上弦杆所约束。     

基于板-梁理论的桁架拱整体稳定分析

桁架拱结构因其受力性能良好,大范围应用于桥梁及大跨度建筑结构。取桁架拱单一节间为研究对象,基于抗扭刚度等效原则,将腹杆等效为腹板。基于板-梁理论求得桁架拱节间的平面外抗弯、抗扭以及翘曲刚度。选取9个不同跨径比的桁架拱,建立有限元模型,验证了简支桁架拱在轴压和纯弯两种不同工况条件下的整体屈曲情况。轴压状态下桁架拱一阶屈曲计算承载力与有限元分析承载力平均误差1.18%,最高误差3.50%。纯弯状态下平均误差0.21%,最高误差4.54%,证明了求得的桁架拱截面等效方法及截面参数的正确性,可为工程实践提供可靠的计算方法。     

圆钢管拱桁架屋盖结构静力性能有限元分析

通过考虑十种不同的荷载工况组合,对某体育馆的圆钢管拱桁架屋盖结构进行了承载力分析,从而得到了结构杆件的内力分布、支座反力,并考虑两种不同的位移荷载工况,以了解结构的整体变形情况,分析结果表明,该拱桁架结构的强度及变形能满足要求,可为结构选型、构件截面设计提供参考。     

节点刚度对空间管桁架拱动力性能影响的研究

为研究相贯节点刚度对空间管桁架拱动力性能的影响,在节点域板壳单元与弹簧单元的动力性能一致性得到验证的基础上,建立节点域精细化弹簧模型,采用材料与几何非线性有限元法分析结构模态与地震时程响应。以跨度为50m,矢跨比为0.29的倒三角形截面空间管桁架拱为算例,结果表明：节点域弹簧模型的基频比普通模型低8.81%。加速度峰值为0.4gal的各向地震作用下,节点未进入塑性状态,节点处引入弹簧单元能有效地考虑节点的半刚性,相对于理想刚接的情况,节点位移响应相差不大,而轴力响应较为明显,水平地震作用下结构的内力增大了25.53%,竖向地震作用下结构的内力增大了4.89%,三维地震作用下结构的内力增大了22.49%。对不同跨度、矢跨比的空间管桁架拱进行了时程响应分析与讨论,计算结果表明：在大跨度管桁架拱节点设计分析中,节点刚度对结构动力性能的影响有较强的敏感性;节点刚度对不同矢跨比管桁架拱动力响应的影响与地震波的输入方向有关,此类结构在强震作用下,不宜采用未考虑节点刚度的模型进行动力响应分析。     

菱型宽体挂篮空间有限元结构分析

本文根据菱形宽体挂篮的构造特征和受力特点,分别建立其纵梁、底篮前横梁及吊杆、底篮后横梁及吊杆等有限元模型并进行受力分析;对其主要受力部分主桁架及上中横梁建立了空间有限元模型,进行了静力和非线性屈曲分析.通过对计算结果的分析表明,本文研究的菱形宽体挂篮强度、刚度及稳定性均满足要求,可赋予工程应用,本文的研究方法也可为工程技术人员提供参考.     

桁架柱支承网架结构动力性能试验及有限元分析研究

以某桁架柱悬吊体育馆网架结构为研究对象,对其进行了较系统的动力试验和有限元分析,动力试验包括环境激励情况下钢网架的动力特性、固定外荷载振动钢网架的动力特性、非固定外荷载振动钢网架的动力特性;系统动力分析及动力响应分析采用ANSYS通用有限元程序;根据得出的计算结果,与实测结果对比分析,可对现状网架的损伤及安全工作性能作出判断,同时可为同类既有网架结构的检测设计作为参考。     

混合式交错桁架体系在循环荷载下的非线性分析

对交错桁架结构抗震性能的研究很少。采用壳单元和梁单元相结合的三维非线性有限元分析模型,分析了一个混合式交错桁架结构在循环荷载作用下的性能,与试验结果比较表明,此计算模型精确、高效。对此模型进行了循环荷载下的滞回性能分析。结果表明,该结构体系具有较好的耗能能力和抗震性能。     

非开挖牵引管技术应用与有限元计算

随着城市雨污分流建设的不断展开,非开挖牵引管技术在城市给排水管网工程中已经得到了越来越广泛的应用,文章简要介绍了非开挖牵引管的技术特点,阐述了牵引管主要的设计步骤及应注意的技术要点,阐述了管道强度和回拖力的计算方法;采用FLAC3D对牵引管进行了有限元分析。     

空间桁架结构的非线性追踪分析理论

本文提出了空间桁架结构基于Euler坐标描述的非线性分析方法.几何非线性分析包括考虑结构发生杆端大侧移、杆端大转角下的平衡条件,导出了杆件切线刚度矩阵的显式.材料非线性包括考虑压杆弹塑性失稳前和失稳后的荷载-位移路径.运用本文模型可追踪空间桁架结构外力与位移关系的全过程.     

空间管桁架结构连续倒塌试验研究

为揭示空间管桁架结构的连续倒塌破坏机理,对空间管桁架结构平面体系进行了连续倒塌动力试验研究。试验设计了杆件失效激发装置,模拟了桁架杆件的初始破坏,通过对剩余结构杆件应变和节点位移的测量,以考察剩余结构的动力响应。试验结果与数值模拟分析结果的比较说明,基于OpenSees程序的连续倒塌数值模拟分析能够较好地模拟初始局部破坏后剩余结构的动力响应。试验结果表明,下弦杆初始破坏后,结构发生转动铰机制下内力重分布,易引起较大的竖向变形及杆件内力变化,对结构的抗连续倒塌性能产生不利影响;且桁架弦杆对接焊缝的质量显著影响了结构的抗连续倒塌能力。     

Finite Element Analysis of Track Structures

Abstract: A simple finite element method, based on the analogy with a beam on an elastic foundation, has been developed and applied to the analysis of track structures subjected to point or uniformly distributed loads, A technique for treating infinitely long tracks by using an equivalent model of finite length has also been developed and incorporated into the analysis. Variations in track and/or foundation properties along the Length of the track are easily handled in the proposed method. The entire analysis can be conveniently programmed to run on a microcomputer, and with a few elements gives fast and accurate results. Important parameters are identified and their effects on the results discussed.     

圬工拱形建筑结构的有限元分析

采用较为简单的梯形梁单元分析圬工拱形建筑结构受荷载作用的力学性能.通过选代法能预测每一荷载水平下结点位移的变化.分析结果收敛性较好,与实验结果比较精度满足要求.     

自承式管架桥的有限元分析

本文利用大型通用有限元分析软件ANSYS采用参数化建模对自承式管架桥在静力荷载下的变形和内力进行分析,并进一步分析了支座宽度和包裹角度的变化对结构的影响,提出力学性能更为合理的结构设计建议。     

型钢混凝土柱的非线性有限元分析

型钢混凝土柱在现代建筑中越来越多的被采用,以解决普通钢筋混凝土柱在高轴压比下抗震不利的状况。文章基于通用非线性有限元软件ABAQUS对型钢混凝土柱进行水平荷载作用下单调加载全过程模拟,研究了对于型钢混凝土结构的单元选择,材料本构关系的选取。计算结果表明,型钢混凝土柱具有较高的承载能力,较大刚度,骨架曲线下降段较为平缓,具有较好的延性和较好的耗能能力。     

自动扶梯桁架结构的有限元分析

介绍了自动扶梯桁架有限元分析的应用,借助通用有限元软件对自动扶梯进行静载分析,研究自动扶梯在满载时的力学特性,得到自动扶梯满载时的挠度、安全系数等各种计算结果。