连体跨度对铰接连体结构动力特性的影响分析

新型铰接连体结构的支座释放了连接体两端平面内的弯矩,为考察连接体跨度对主体结构的影响,建立了5种不同连接体跨度的结构模型,应用MIDAS GEN有限元分析软件对铰接连体结构进行静力计算和弹性时程分析.分析结果表明,铰接连体结构的位移和内力响应会随着连接体跨度的增大而增强.     

考虑侧向约束的预应力混凝土超静定结构次内力计算及影响

由于侧向约束对超静定结构中预压力的传递以及二次内力产生的影响,有侧向约束的框架梁或连续刚构桥的预应力次内力计算比无侧向约束的连续梁次内力计算更为复杂.文中提出一种计算思路,把预加力分解为侧向约束引起的作用在柱上的预压力损失及作用在梁上有效预压力,结合等效弹簧模型及简化结构计算侧向约束预压力损失引起的次内力,利用约束次弯矩法计算有效预压力引起的次内力,然后进行叠加计算总次内力影响.通过实例分析了有侧向约束对框架结构二次内力的影响.结果表明,该影响随着梁柱刚度比减小而增大,忽略侧向约束预压力损失引起的附加二次内力影响是不合理也不安全的,文中方法能够满足工程实际中的精度要求,有助于预应力框架结构的设计和内力分析.     

预应力混凝土结构的解析计算

基于结构的分析原理,对预应力构件进行力学研究,得到了预应力杆件在任意荷载作用下的预应力所产生的次内力解析算式,可直接用于各种预应力杆件的次内力计算,力学概念清晰     

三角形钢屋架力学计算模型的研究

对三角形钢屋架的杆件类型及立柱抗侧刚度因素对屋架的内力影响进行了研究．由于三角形屋架的弦杆制作通常采用整根杆件制作,与腹杆用节点板连接,并支撑于钢立柱上,因此弦杆杆件类型及立柱侧移刚度对屋架内力有一定影响．本文利用MIDAS对某仓库工程三角形屋架进行了4种力学模拟计算,通过对比：设计时,三角形钢屋架的弦杆按梁单元是必要的,同时不考虑立柱抗侧刚度对屋架内力影响．对此类屋架设计本文提出了明确的计算方法,具有较高的实用价值．     

浅埋隧道衬砌结构内力与跨度的关系

列举了浅埋隧道的3种支护压应力计算方法,利用实际数据计算结果对比分析3种方法中支护压应力计算值随跨度变化幅度大小,得出分析隧道衬砌结构内力随跨度变化的最适宜情况;利用有限元软件计算这种情况下不同跨度的隧道衬砌结构,得出衬砌结构内力与跨度关系图;研究了衬砌结构弯矩、剪力和轴力与跨度之间的线性相关性,同时建议将隧道跨度引入公路隧道工程围岩分级中,以期为浅埋大跨度隧道设计及施工提供参考.     

地表水平变形对高压线铁塔的影响研究

以采动影响下高压线铁塔为原型,采用数值模拟方法对地表水平变形与铁塔内力和变形的关系进行了研究.分析了高压线铁塔在不同地表拉伸、压缩变形影响下铁塔内力和位移的变化规律.研究表明,随着地表水平拉伸变形值的增加,高压线铁塔内杆件的轴向压应力和拉应力均呈二次方关系增加;随着地表水平压缩变形值的增加,高压线铁塔内杆件最大压应力和最大拉应力均呈对数关系递增.地表拉伸变形对高压线铁塔的影响大于地表压缩变形的影响;地表水平变形对高压线铁塔倾斜度及横担歪斜度影响相对较小.     

基于AR法的输电塔风振响应时程分析

采用MATLAB编制了基于AR法的风荷载模拟程序,以广西某工程实际220 kV输电塔为对象,用ANSYS分析了输电塔架结构在实际风场中不同风向角的振动响应以及不同跨度下时程分析和规范计算两者的差异.结果表明:时程分析的顶点水平位移与规范计算的差异随着跨度的增大而增大;除0°风向角,其它风向角下杆件轴力的时程分析与规范计算的差异随着跨度的增大而增大;90a风向角下风振响应的差异较其它风向角下的大,其时程分析位移平均值与规范计算位移之比介于1.7～2.3,时程分析轴力平均值与规范计算轴力之比介于1.4～2.0.     

考虑损伤累积效应的拱形立体桁架结构倒塌分析

以实际工程为背景,通过ABAQUS损伤材料子程序对拱形立体桁架结构进行连续倒塌分析,考虑了杆件失稳的影响,研究了该类结构在强震作用下的倒塌破坏机理和破坏模式。结果表明,强震作用下,拱形立体桁架结构杆件损伤不断累积,刚度逐渐退化,最终失效退出工作。损伤累积效应使杆件应力减小,应变增大,同时节点位移幅值增大。在地震波作用下,中间主桁架柱腹杆最先失效退出工作,随后失效区域沿主桁架平面外方向扩展并由柱脚发展至结构顶部。地震作用结束后,主桁架1/4跨度处腹杆以及部分长细比较大的柱腹杆发生失稳破坏。考虑杆件失稳的影响,将导致部分杆件提前失效,但对整个结构的破坏模式影响不大。     

简支跨方钢管桁架次应力有限元分析

以有限元软件ANSYS为平台,建立了26榀节点理想铰接和节点具有一定刚性的简支跨方钢管桁架模型,对比分析了对应不同的几何参数、次应力的分布状况以及次应力对结构整体受力性能的影响.结果表明,某些杆件的次应力已达到一定数值,且随几何参数的改变,呈现一定的变化规律,在设计时应予以考虑.     

大跨度钢-索-膜空间结构的计算方法

对一大跨度钢-索-膜空间混合结构建立了整体结构计算模型和简化的子结构计算模型,并分别进行了静、动力计算.计算结果表明:两种模型计算的结果相差很大,钢结构杆件应力相差64%,竖向位移相差58%,侧向位移相差150%,索的应力相差79%,表明了整体结构计算分析的必要性.     

桁架外形对其次应力的影响分析

理想桁架的计算模型一直是桁架截面设计的依据,但实际桁架的结点构造与此计算模型不符.实际桁架中广泛存在次应力,桁架外形对次应力的影响很大.利用有限元方法对各种不同外形的桁架因结点刚性而产生的次应力进行了计算,对它们的次应力的大小和分布特征进行了对比,从中分析了桁架次应力随桁架外形改变而改变的规律性.初步探讨了形成上述规律性的原因和减小桁架次应力不利影响的方法.指出了各种不同外形的焊接钢桁架因次应力而对截面设计产生的不同影响,并提出了考虑次应力时的设计改进建议.     

焊接平行弦钢桁架的次应力分析

用有限元法计算了焊接平行弦钢桁架因结点刚性而产生的次应力，分析了普通荷载和重载下桁架次应力的大小及其分布规律，初步探讨了产生次应力的原因并提出了焊接平行弦钢桁架考虑次应力聍的设计改进建议．     

内摇摆柱-钢框架结构新体系受力性能分析

提出一种新型的钢框架结构体系,即内摇摆柱-钢框架结构体系.为了研究这种新体系的受力性能,并与普通钢框架体系性能相比较,本文建立了六层的新型结构体系和传统普通钢框架体系的三维非线性有限元模型,分析了在不同类型的侧向荷载作用下结构的变形特征、承载力以及塑性铰分布等受力性能,结果显示本文提出的内摇摆柱-钢框架结构体系具有良好的受力性能,并且新型结构体系构造简单施工方便,采用该体系建筑结构可以获得较好的经济效益.     

改进塑性铰法在钢框架高级分析中的应用

改进塑性铰法是一种简化的高级分析方法.该方法能够考虑结构及构件的二阶效应、几何缺陷和残余应力等多种非线性因素的影响,还可以考虑连接的半刚性性能.改进塑性铰法已可用于平面钢框架的高级分析和设计,对空间钢框架的高级分析尚有待发展.详细介绍了实用的改进塑性铰法对各种非线性因素的处理办法,及平面框架分析向空间框架分析扩展的实用方法,并讨论了当前改进塑性铰法高级分析亟待解决的问题.     

悬索桥主缆的次应力分析

针对在主缆的设计中,采用高的安全系数避免对细部次应力分析而使主缆的承载能力没有充分发挥的现状,尝试对悬索桥的次应力进行较为详细的分析.对悬索桥的主缆由于丝股长度差异、钢丝弹性模量差异以及钢丝弯曲等原因产生的次应力进行分析,并给出了相应的经验计算公式;对缆索角度变化产生的次应力,对以往的计算方法进行了分析,并针对更一般的情况进行了理论分析和公式推导,给出了计算算法;对于由于缆索形状的变化而产生次应力,分解为空隙率差异、截面特性差异、截面形状差异三部分进行分析.分析了悬索桥主缆出主鞍近六边形截面到第一个索夹处圆形截面引起的次应力.最后,结合国内某大跨度悬索桥主缆次应力计算的实例,对次应力的发生部位以及次应力对结构安全的影响进行了分析,并按照英国、日本和丹麦大跨度悬索桥主缆安全系数的计算方法对实例的安全系数进行了分析,认为其安全性能够得到保证.     

刚性-半刚性混合节点钢框架性能的初步研究

基于钢框架ANSYS有限元模型,对刚性、半刚性节点钢框架和刚性-半刚性混合节点钢框架在静载和动载下的受力与变形进行了对比分析,得出:刚性-半刚性混合节点钢框架在风载作用下的侧移量较接近于刚性框架;在地震作用下其各层的位移规律明显好于刚性框架,幅值介于刚性和半刚性框架之问,基本呈收敛状态.     

端板连接半刚性节点对多层钢框架设计的影响

我国目前将端板连接按刚性节点进行设计,主要用在单层门式刚架结构中,对多层钢框架由于缺乏计算理论和方法,与实际情况相差很大,特别是对抗震性能的影响很大.针对端板连接节点,采用有限元分析的方法,利用试验和有限元计算得到的节点刚度转角曲线,将半刚性端板连接节点视为弹簧单元,通过通用有限元软件Ansys建立有限元模型进行计算分析.对比了将端板连接视为刚性和半刚性两种情况下钢框架的内力和变形,在钢框架分析和设计中,应考虑半刚性节点的影响.并给出一些在设计时考虑节点刚度的建议,希望能够对实际工程设计有所助益.     

型钢纤维混凝土框架加固既有结构的试验研究

在既有框架结构外侧附设新的型钢纤维混凝土框架且新旧框架通过新增设的楼板和直交梁进行连接,从而实现对既有框架加固的目的。该方法既可大幅提高结构抗震能力又可减小对原有建筑空间的影响。文章通过对1个钢筋混凝土未加固框架和3个已加固框架的低周反复荷载作用试验,重点研究了加固后框架的滞回曲线、既有框架和加固框架之间的变形关系、新旧框架柱中钢筋和型钢应力分布规律。结果表明:该加固方法不仅可提高既有结构的抗震承载力而且具有良好的稳定性;板的外伸长度以及新设加固框架中柱子的数量和梁截面尺寸是影响加固框架性能发挥的重要影响因素;新旧框架柱中钢筋和型钢应力均可达到屈服强度共同工作效果。     

半刚性连接钢框架位移和内力的计算

本文提出了半刚性连接钢框架位移和内力计算的刚度矩阵法,另外还提出了在水平荷载和竖直荷载作用下内力的简化计算方法。水平荷载作用下内力的计算用替代刚架法,竖直荷载作用下内力的计算可用弯矩分配法或分层法。本文对常见的五种高强螺栓梁柱节点连接的连接刚度进行了综合计算分析,总结出了在正常使用荷载下横梁线刚度同节点刚度比值的取值范围。     

波形钢腹板高墩大跨径连续刚构桥动力特性及地震反应谱分析

为研究波形钢腹板曲线连续刚构桥动力特性和抗震性能,利用 MIDAS Civil 建立不同腹板曲线连续刚构桥计算模型,再分别改变桩基边界约束和激励角度,对比分析其自振特性和抗震性能变化规律。计算结果表明:考虑桩土效应时,结构柔度更大,自振周期更长;桩基固结时,波形钢腹板刚构桥竖向刚度减弱,而横向刚度有所增加;桩基约束对波形钢腹板刚构桥振型影响更明显,混凝土桥梁在不同约束时振型变化趋势较为一致;随着地震激励角度变化,控制截面内力均先减小后增大,横桥向则相反,而墩顶和跨中位移相差不大,对比控制截面内力及位移可见,波形钢腹板曲线刚构桥抗震性能更好。