预应力混凝土梁动力性能数值分析

为了解预应力混凝土（PSC）梁在不同预应力下的自振频率和振型的变化,采用Clough提出的轴力作用下混凝土梁的模型对PSC梁的频率进行了有限元分析,结果是随着预应力的增加,频率呈下降趋势,振型不随预应力的变化而改变。为验证有限元分析的准确性,同时进行了1根无粘结预应力梁的动力试验。试验结果表明：预应力梁的固有频率随着预应力的增加而增加,显然轴压模型不适于PSC梁的频率分析,通过分析影响频率变化的主要因素,并依据试验结果对PSC梁的动力有限元模型进行了修正。计算结果表明：该修正方法计算出梁的一阶频率的误差较小,2阶频率的误差稍大,但也可以反映频率随预应力改变的变化趋势。     

预应力混凝土T梁的有限元分析与实验研究

从理论上探讨了预应力混凝土梁的等效荷载法,此法能够方便地分析多组曲线预应力筋梁,建立不必按力筋曲线剖分网格的等效模型,用于有限元分析方法中的简化分析.同时给出按力筋曲线形成的有限元索模型和施加预应力的温降法,并将等效模型与索模型数值模拟方法进行对比.还给出某工程50m跨混凝土T形截面梁施加预应力的实测结果,等效模型、索模型与实测数据吻合得很好.     

超长预应力混凝土梁温度场数值模拟与分析

以某超长预应力混凝土梁施工为例,根据三维热传导理论.采用有限元软件模拟了超长预应力混凝土梁的温度场.并在此基础上计算了温度应力,根据计算值与实测值相对比的结果.验证了计算方法与理论的正确性;运用有限元软件分析了不同养护方法对混凝土温度场的影响,结果表明养护情况对混凝土内外温差影响很大.采用保温养护和循环水冷却等措施能很好的控制大体积混凝土的水化热升降,从而防止混凝土宏观裂缝的产生.证明了养护在大体积混凝土施工中的重要性,并根据对本工程的施工技术的研究,为超长混凝土梁的施工提供指导性意见.     

均布荷载作用下预应力混凝土梁试验与分析

通过6根无粘结、有粘结和局部有粘结预应力混凝土梁在均布荷载作用下静载试验,测得了3种类型预应力梁的承栽力、延性以及梁表面裂缝分布情况,得出了粘结形式不同的预应力混凝土梁的极限承载力随粘结强度增加而增加,延性则随粘结强度增加而明显减少以及梁表面裂缝分布相差不大等结论.试验结果为预应力混凝土梁在地下工程中的应用提供了一定的参考.     

混凝土材料细观结构断裂数值模拟

在细观层次上，应用蒙特卡洛法，在二维平面上建立了混凝土多边形骨料随机分布结构模型。对该模型采用有限元方法，根据最大周向正应力准则，以混凝土三点弯曲梁试件为例，进行了开裂过程的模拟，得出了裂纹在基质、骨料及界面中的扩展路径。仿真分析表明，混凝土试件的承栽能力随着组成骨料粒径的不同而变化，中对此进行了讨论。     

任意截面无黏结预应力混凝土梁的有限元分析

建立了基于大变形非线性有限元理论的无黏结预应力混凝土梁的计算模型,能够较好地预测任意截面无黏结梁整个加载历史的非线性结构响应.无黏结筋的效应以等效节点荷载替代,由此可按普通有黏结钢筋混凝土梁进行分析,其截面内力由外荷载和无黏结筋等效节点荷载共同引起.利用修正的Rodriguez截面分析模型,混凝土的贡献通过边界顶点定义的梯形单元来实现.导出了任意截面无黏结预应力混凝土梁非线性全过程分析的标准有限元公式.无黏结试验梁的分析计算结果与试验结果吻合良好.     

预应力混凝土梁受力全过程有限元分析

采用考虑材料非线性的有限元方法,选取适当的混凝土、普通钢筋和预应力筋的本构关系和单元类型,对6根预应力混凝土梁的受力全过程变形性能进行了非线性有限元分析,获得了梁的跨中弯矩-挠度曲线,受压边缘混凝土和预应力筋的荷载-应变曲线以及屈服位移、极限位移和位移延性系数等计算成果,与试验成果对比符合良好表明,基于ANSYS程序建立的有限元数值模型用于研究预应力混凝土受弯构件的变形性能是可行的.     

基于XFEM的混凝土三点弯曲梁开裂数值模拟研究

扩展有限元法通过在相关节点的影响域上富集非连续位移模式,使对非连续位移场的表征独立于单元边界.采用扩展有限元法对单边切口混凝土三点弯曲梁进行数值模拟,混凝土采用最大主拉应力牵引损伤开裂准则和线性软化损伤模型,并将结果与试验进行对比,验证模型有效性.结果表明,扩展有限元法模拟值与试验值在起裂韧度、失稳韧度等方面存在差异,但总体相差不大.分析认为存在的差异主要是由于混凝土梁自重、支座摩擦力等原因造成,扩展有限元可有效模拟混凝土梁在含有初始裂缝情况下从加载到失稳破坏的全过程,获得裂纹萌生、扩展的过程及破坏形态.     

锈蚀钢筋混凝土梁抗弯性能数值模拟

采用DIANA有限元软件建立分离式钢筋混凝土梁模型,同时根据已有研究成果建立锈蚀钢筋及钢筋-混凝土界面的性能退化模型,通过试验验证了模型在锈蚀钢筋混凝土梁抗弯性能分析中的实用性。在此基础上,对锈蚀梁的梁拱作用转换和不均匀锈蚀梁的受力性能进行了数值模拟。结果表明：在钢筋端部锚固良好的情况下,剪弯段黏结破坏引起锈蚀梁的受力机制由梁作用向拱作用转换,且最终导致梁在使用荷载下的抗弯刚度降低34％～44％;纵向不均匀锈蚀梁的抗弯性能评价可简化为全跨均匀锈蚀梁,且计算承载力时宜取不均匀分布锈蚀率的最大值,计算刚度时宜取其平均值。     

预应力混凝土空心板简支梁桥抗震性能数值分析

针对地震灾区城市道路桥梁结构的抗震问题,以有限单元法基本理论为基础,采用大型非线性有限元程序MIDAS/Civil和三维有限元法,建立了地震灾区城市道路预应力混凝土空心板简支梁桥动力有限元模型。分析了在E1、E2地震作用下,桥梁结构各控制截面的抗弯、抗剪能力,以及支座厚度和抗滑稳定性等抗震性能。结合理论计算分析结果,提出切实可行的抗震措施,为地震灾区城市道路桥梁结构施工质量控制提供必要的理论指导与技术支持。     

预应力钢梁高温环境下的力学特征有限元分析

采用有限元方法研究预应力钢梁在受火条件下,一定时间段内构件的温度分布状况及其变化,在热分析的前提下,进行构件的热力效应分析。并将相应工况的力学特性研究与理论计算结果进行对比分析,从而进一步探索预应力钢梁在火灾(高温)条件下损伤机理。研究表明:温度高低、荷载形式、梁端约束、预应力损失、拉索布置高度等因素对钢梁的力学特性产生较大影响。所得结论可为预应力钢结构抗火设计提供参考。     

大跨度现浇预应力混凝土箱梁的施工

大跨度的现浇预应力混凝土箱梁的施工工艺比较复杂,笔者详细介绍了同三高速公路莱西至两城第二段院上互通立交桥上57m长的现浇预应力混凝土箱梁的施工过程和施工工艺控制,对该工程进行了技术经济分析,积累并总结了大跨度桥梁结构施工的经验。     

预应力砼箱梁极限承载能力的非线性有限纤维梁段元分析

为更精确有效的分析预应力砼箱梁结构体系的极限状态特性,建立了考虑双非线性的有限纤维梁段元法,同时进行了原形梁极限承载试验以验证该方法精度.     

有土模侧限的预应力混凝土大梁设计与施工方法研究

介绍了哈尔滨医科大学游泳馆场地情况及工程概况,探讨了该工程逆做法的施工顺序及方法。对材料选择、预应力工艺选择、荷载取值、预应力线型、内力计算等进行了分析,指出了按现行方法不考虑土模侧限进行设计存在的问题,建立了较合理考虑土模侧限对预和混凝土大梁应力传递及设计计算结果影响的方法,为设计建造哈尔滨医科大学游泳馆工程提供了理论依据,这项工程的设计建造为建设同类工程提供了范例。     

混凝土早龄期温度场测试与数值模拟分析

通过数值模拟与现场测试相结合的方式分析了某混凝土振动台基础在早龄期温度场的分布特性, 获得了混凝土的不同位置内外温差和内表温差的变化规律.数值和测试结果表明, 混凝土不同测试点的温度变化规律各异, 靠近顶部点容易受到蓄水区的影响而出现与外界大气温度变化一致的规律, 中部和底部测点则受其影响较小.中部和底部温度及温差在数值模拟和现场记录比较中具有良好的一致性, 且温差都在25℃以内, 混凝土不会开裂.     

碳纤维布加固的钢筋混凝土梁挠度的数值模拟分析

通过对4根碳纤维布加固的钢筋混凝土梁（包括1根对比梁）进行正截面抗弯性能试验,利用ANSYS有限元分析软件对碳纤维布加固钢筋混凝土梁的非线性问题进行仿真模拟,分析的结果与试验结果基本相符,验证了现行规范所提供的计算理论和构造措施的合理性,说明碳纤维加固技术值得广泛应用．     

超高强混凝土梁抗剪性能的有限元分析

结合18根立方体抗压强度为100 MPa以上的超高强混凝土有腹筋约束梁在集中荷载作用下抗剪性能的试验研究,利用超高强混凝土的各种基本物理力学性能参数,以非线性有限元分析为基础,采用较为完善的非线性本构模型和破坏准则,编写了超高强混凝土有腹筋约束梁抗剪强度有限元分析程序以模拟试验。在非线性有限元分析模拟试验结果和已有试验实测数据的基础上,统计回归出了超高强混凝土有腹筋约束梁抗剪强度计算公式。应用该公式所得结果与试验结果符合较好。