某水电站泄洪闸预应力闸墩的三维有限元分析

应用有限元软件ANSYS对某水电站泄洪闸预应力闸墩进行了非线性数值模拟,讨论了钢筋和混凝土的本构方程、破坏准则、预应力施加等问题,并对该闸墩在三种工况下的应力值解进行分析,指出利用ANSYS对预应力钢筋混凝土做有限元分析是可行的。     

钢筋混凝土简支梁体外预应力加固法的挠度分析

为分析体外预应力加固对钢筋混凝土梁挠度的影响,介绍体外预应力加固混凝土简支梁的试验过程,并采用Ansys有限元软件对试验过程进行模拟,通过试验现象和有限元模拟,对加固前、后混凝土梁的挠度进行分析比较,以此说明体外预应力加固混凝土梁可以减小挠度,有限元可以有效地模拟体外预应力加固梁荷载-挠度的相关曲线,为实际工程提供参考数据。     

粘钢混凝土梁的受弯性能数值模拟分析

本文在理论的基础上,运用有限元分析软件,对拉区粘钢加固的钢筋混凝土梁进行非线性有限元建模与分析,通过对粘钢前后梁的数值模拟分析结果与理论结果作比较,对比了粘钢前后梁的开裂荷载、极限荷载、时间—挠度、荷载—挠度关系及混凝土裂缝的开展情况。分析表明了粘钢加固后的钢筋混凝土梁在其极限承载力、粱跨挠度、受拉钢筋应变和混凝土的裂缝开展方面有了很大的改善。     

考虑粘结滑移的锈蚀钢筋混凝土梁数值模拟研究

为了分析不同锈蚀程度钢筋混凝土梁的力学性能退化规律,采用有限元软件ANSYS数值模拟的方法,用COMBIN39三维非线性弹簧单元来模拟钢筋和混凝土之间的粘结滑移性能,并考虑不同锈蚀状态钢筋的力学性能退化。基于计算结果,对不同锈蚀程度钢筋混凝土梁的荷载-挠度曲线作了探讨,揭示了随钢筋锈蚀率的变化,钢筋和混凝土之间的粘结性能、钢筋混凝土梁的承载力等劣化规律。     

预应力混凝土箱梁结构数值模拟与施工控制

应用大型有限元软件ANSYS对箱梁结构以及预应力钢绞线进行数值建模,采用温度荷载来模拟预应力的施加,并结合节点耦合的方法使模拟与现场施工效果更加接近,并得出了预应力的施加情况,通过三种不同的荷载施加方法,分析了箱梁的挠度与跨中应变等,得出了在荷载施加过程中,预应力钢绞线的受力情况;有限元软件ANSYS模拟的预应力钢绞线效果比较明显,在结果分析中,预应力的施加已经达到了施工中预期的效果。     

爆炸荷载下预应力混凝土梁抗爆性能数值模拟

利用有限元软件LS-DYNA 对预应力混凝土梁在爆炸荷载作用下的力学性能进行数值研究。对4 组预应力混凝土梁在爆炸荷载作用下的抗爆性能进行数值模拟,研究预应力大小和混凝土强度对梁抗爆性能的影响。提取跨中最大位移、残余位移、裂缝形态、钢筋应力和支座附近混凝土剪应力,通过与相同爆炸荷载作用下无预应力混凝土梁的性能进行对比,得到预应力对钢筋混凝土梁抗爆性能的影响规律。     

配置高强钢筋的无粘结部分预应力混凝土梁受弯性能试验研究及有限元分析

通过7根配置600MPa级高强钢筋的无粘结部分预应力混凝土梁受弯试验,分析了试验梁的受力特征和裂缝发展规律,并利用ANSYS有限元软件对其挠度、开裂荷载、极限荷载和钢绞线应力增量进行模拟分析。研究结果表明:配置高强钢筋的无粘结部分预应力混凝土梁受力性能良好;非线性有限元模拟结果与试验结果吻合较好,该方法能够有效地模拟配置高强钢筋的无粘结部分预应力混凝土梁的受力过程。     

钢筋混凝土梁在竖向荷载作用下的仿真分析

基于ANSYS的仿真分析方法,对一钢筋混凝土梁进行了数值模拟研究,通过混凝土梁的一般分析过程,讨论了有限元模型的实现方法,得出了在ANSYS中布置钢筋的方法,并探讨了混凝土梁在竖向荷载作用下的整体变形和裂缝发展过程,同时给出了钢筋混凝土梁的荷载—位移曲线。     

体外预应力筋加固简支梁的对比分析

运用ANSYS软件进行了不同线型的体外预应力筋加固简支梁的有限元分析。模型中考虑了材料非线性、几何非线性,忽略了梁体与转向块处、体外索的摩擦,将模拟结果与试验梁实测值比较,结果表明有限元模型精度较高,结果吻合良好。利用仿真分析方法,模拟了在施加体外预应力及加载过程中混凝土梁应力、挠度及极限荷载的变化,转向块对应力、挠度等的影响。     

人防均布荷载作用下型钢混凝土梁斜截面受剪承载力计算研究

型钢混凝土梁在人防荷载作用下的截面设计,现行的人防工程设计规范无条文阐述。按照结构设计的通用力学原理和人防工程结构设计等效静荷载的基本方法,参考《组合结构设计规范》等规范给出的型钢混凝土梁在静荷载作用下的计算方法,和《人民防空地下室设计规范》等规范给出的人防荷载作用下钢筋混凝土梁的计算方法,提出人防均布荷载作用下型钢混凝土梁斜截面受剪承载力简化计算公式。采用ANSYS数值分析程序,对某型钢混凝土梁构件进行非线性有限元数值分析,得出斜截面受剪承载力数值模拟结果,并与提出的简化计算公式结果相比较,吻合较好。     

预应力GFRP筋混凝土梁受弯性能研究

参照研究预应力钢筋混凝土梁受弯性能的试验方法，对预应力GFRP筋混凝土梁的受弯性能进行了研究，得出了预应力GFRP筋混凝土梁的荷载—挠度曲线，并对其受力过程进行了较为详细的分析。     

预应力碳纤维布加固钢筋混凝土梁力学性能试验

基于预应力碳纤维布加固钢筋混凝土梁能够提高其承载能力的理论,进行了6根外贴预应力碳纤维布(CFRP)加固钢筋混凝土梁的力学性能试验。研究了在不同预应力和不同端部锚固方式下加固后的钢筋混凝土梁的预应力损失、开裂荷载、跨中挠度、极限荷载及抗弯抗剪性能。结果表明:碳纤维布预应力在一定范围内能够决定钢筋混凝土梁的加固效果,同时在梁端部采取锚固方式能有效阻止预应力碳纤维布在放张过程中的预应力损失;预应力碳纤维布加固后梁的开裂荷载随着预应力的增大而增大,最大增大幅度达到81.8%;极限荷载在一定范围内随预应力的增大先增大后减小,极限荷载最大增大幅度为41.07%。     

体外预应力竖向张拉法加固RC梁挠度计算

对7根钢筋混凝土简支梁（2根对比梁、5根加固梁）进行加载试验,并通过试验数据,分析了不同张拉控制应力下各梁的挠度变化规律。体外预应力竖向张拉法加固混凝土梁能显著改善梁的受力和变形性能,不仅能抵消部分荷载在梁跨中的挠度,而且能在加固梁跨中产生反拱,反拱度随应力的增加而增加,能够较好地减少加固梁跨中挠度。体外预应力梁的挠度计算为外荷载产生的挠度减去预应力筋产生的反拱,计算值与试验值较吻合。     

利用ANSYS对高层建筑结构转换梁进行选型分析

文中对带梁式转换层的高层建筑结构进行了整体分析,利用ANSYS结构分析软件对预应力混凝土转换梁和型钢混凝土转换梁进行截面设计,并分别对带普通混凝土、预应力混凝土及型钢混凝土转换梁的结构进行了动力分析与比较。分析表明,在材料的用量和抗震性能方面,预应力混凝土转换梁都优于其它2种型式的转换梁。     

装配整体梁板设计方法的试验研究

本文通过系统试验,较全面地研究了钢筋混凝土迭合梁和预应力混凝土迭合梁板在二次受力下的正截面受力性能及迭合面的抗剪性能,证实迭合梁板在二次受力情况下,与相应整浇梁对比,受压区混凝土应变存在“迟后现象”;受拉钢筋应力存在“超前现象”。同时进一步分析研究了迭合梁在迭合前弯矩作用下所产生的“荷载预应力”和它的发生、发展过程与计算方法。在试验研究的基础上,提出了考虑上述特点的迭合梁板正截面强度、抗裂度、挠度及迭合面抗剪等的计算公式和有关构造措施。     

预应力碳纤维布加固钢筋混凝土T形梁的试验研究

采用自行研发的碳纤维布预应力张拉设备,模拟实际工程情况,通过7根预应力碳纤维布受弯加固梁的受力性能试验研究,比较分析了不同加固量、预应力度、配筋率、二次受力等因素对试验梁受力性能的影响。试验梁为7m跨度的大尺寸T形混凝土梁和预应力混凝土梁。试验研究表明,采用预应力碳纤维布加固可以有效提高混凝土梁的承载力,减小梁的挠度和裂缝宽度,所研发的预应力碳纤维布加固技术可用于实际工程。     

预应力混凝土梁反拱度试验和分析

预应力混凝土梁由于偏心预加力的存在,梁体将产生向上的挠度,即弹性反拱度。另外,张拉预应力束后在徐变作用下梁会继续产生上挠,即徐变反拱度[1]。本文以复兴泡大桥为工程背景,对预制预应力混凝土箱梁的弹性反拱度和徐变反拱度进行研究。并建立梁体的MIDAS/Civil模型,将实测反拱值与模型模拟值进行对比分析,并对徐变系数的计算式进行修正。     

型钢混凝土组合框架力学性能非线性分析

在充分考虑混凝土损伤、材料非线性及单元类型的基础上,建立了由预应力（非预应力）型钢混凝土梁及角钢混凝土柱构成的型钢混凝土组合框架有限元模型,对其在水平荷载作用下的力学性能进行数值分析及试验对比验证。在此基础上,进一步研究了水平荷载作用下组合框架受力的全过程,并对影响此类框架力学性能的主要因素进行了参数敏感性分析。结果表明:组合框架在梁端和柱底部均出现塑性铰,能实现“强柱弱梁”的破坏机制;随着轴压比增大,水平荷载 位移曲线峰值荷载先增加后减小,峰值荷载对应的位移减小,延性降低;随着长细比增加,结构刚度降低,峰值荷载减小,延性增加。     

钢筋钢纤维高强混凝土梁疲劳试验研究及刚度计算

通过1根钢筋高强混凝土梁和12根钢筋钢纤维高强混凝土梁的静载及等幅疲劳试验,分析静载和疲劳荷载作用下钢筋钢纤维高强混凝土梁挠度和刚度变化规律,以及疲劳应力比、钢纤维类型、钢纤维体积率、钢纤维掺入截面高度和混凝土强度等对钢筋钢纤维高强混凝土梁挠度的影响。结果表明：在钢筋高强混凝土梁中掺加钢纤维能有效限制梁刚度的退化,显著提高梁的抗弯刚度,减小梁的跨中挠度,使静载和疲劳荷载作用下梁的跨中挠度分别降低了19.0%~69.1%和15.0%~61.0%。在试验研究的基础上,通过理论分析修正了静载作用下钢纤维影响梁短期刚度的系数,提出了考虑疲劳次数和钢纤维含量特征值影响的钢筋高强混凝土梁疲劳刚度的计算方法,并将计算结果与试验结果进行了对比,两者符合较好。     

Analytical model and evaluation of maximum crack width for unbonded PSRC frame beam under short‐term service load

Prestressed steel reinforced concrete (PSRC) beam members have the advantages of both ordinary prestressed concrete and SRC members and are usually applied to the structures with large span or heavy load. They are often designed to crack under service load. In this paper, the service‐load behavior is studied based on the experimental results of four unbonded PSRC frame beam specimens. The cracking behavior, deflection, and strains in tensile reinforcement during service‐load stage are described in detail. A computer program for a simple macroelement analysis approach, based on conventional matrix‐displacement method, is written to predict the response of unbonded PSRC frame beam members under service load. The calculation results by this method agree well with the observed experimental results. Moreover, an approach based on two enacted Chinese codes, one for ordinary concrete members (GB50010‐2010) and another for steel‐concrete composite members (JGJ138‐2001), is provided to calculate the short‐term maximum crack width of PSRC beam members. By comparing with the test results, it implies that this approach can be applied to the evaluation of short‐term maximum crack width.