底轴驱动翻板门闸室结构应力分析

底轴驱动回转启闭式翻板钢闸门是近年来兴起的一种新型钢闸门,其闸室一般为单孔,跨度较大且结构复杂,如何准确把握结构各部分应力、应变分布情况至关重要。结合某闸室工程实例,就桩基条件下的ABAQUS模拟桩-土界面非连续接触行为和有限元网格划分原则进行了深入探讨,介绍了软土地基上此类闸室结构三维有限元计算的方法和思路,并对闸室结构应力进行分析,以指导工程实践。     

圆柱形预应力混凝土污泥消化池的受力分析

为研究圆柱形预应力混凝土污泥消化池的应力变化情况，对某污水处理厂污泥消化池进行了施加预应力阶段和试水阶段的原型监测试验，并采用三维有限元方法进行了分析计算。结果表明：三维有限元方法的计算值和原型检测结果符合良好，池壁混凝土在预应力作用下沿高度和环向的应力分布规律与内水荷载作用下沿高度和环向的应力分布规律相同，但拉、压应力方向相反；在施加预应力阶段及使用期，池壁混凝土局部存在的拉应力值在设计允许的范围内，在满水闲气试验中池壁混凝土基本处于受环向和竖向压应力状态。此外，还对影响池壁混凝土应力分布均匀性的主要因素进行了分析。     

基于ABAQUS的闸室结构有限元分析

以某水闸工程为例,利用ABAQUS分析软件,将水闸和地基作为一整体,考虑闸室与地基间的接触作用,建立三维有限元模型。闸室材料采用线弹性模型,地基土采用理想弹塑性模型。从完建期、设计洪水位、校核洪水位等三种工况对闸室结构进行有限元分析,计算相应工况下的应力和位移。结果表明：在完建工况下,边墩外侧受拉,内侧受压,但设计与校核工况下应力情况相反。三种工况下闸室位移和应力变化都在规范允许范围内,不需配置受力钢筋,只需配置适量的构造钢筋,就能保证水闸安全运行,从而减少不必要的工程投资。     

基于ABAQUS的在役PCCP管道承载水压有限元分析

结合南水北调中线工程,利用有限元软件ABAQUS建立了预应力钢筒混凝土管与地基基础相互作用的有限元计算模型,通过模拟管道在运行过程中不同的内水压力,分析管体在不同水压作下的应力变化,得出标准工作内压0.6 MPa下PCCP各部件应力均满足要求,且有较高的可靠性;内水压增加的过程中预应力钢丝中应力增长均匀,钢筒中应力增长先快后慢,混凝土中拉应力增长先慢后快;达到极限内压1.4 MPa时,混凝土管芯最大拉应力超过混凝土抗拉强度,出现裂缝,其他部件应力仍能满足要求。     

处于双轴拉压的普通混凝土力学性能试验研究

实际工程中的混凝土结构大多处于复杂应力状态,本文利用大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室的大型混凝土静、动三轴试验系统,对普通混凝土进行了0(单压)、-0.05、-0.1、-0.15、-0.2、-0.25、∞(单拉)七种比例加载路径的双轴拉压试验,测得了混凝土的抗压强度和抗拉强度,及两个加载方向的应变,并根据试验结果,系统地探讨了混凝土在不同拉压比下的双轴拉压强度和变形特性,发现拉压比对普通混凝土强度和变形性能有明显的影响。建立了考虑拉压比的普通混凝土双轴拉压的破坏准则,与试验值符合较好。经分析得出结论:实际工程中处于双轴拉压应力状态混凝土结构的承载能力低于单轴应力状态的混凝土结构。本文的试验数据及理论分析,丰富了混凝土的多轴强度理论。     

复杂接缝面管片接头的力学性能数值分析

根据武汉长江隧道工程管片接头所具有的复杂接缝结构特点,采用三维非线性有限元方法,对管片混凝土和接头承压衬垫均采用非线性材料性质,对螺栓采用三维实体结构模拟并考虑了螺栓预紧力的作用,对榫头采用三维实体模拟并考虑了接触关系,完成了对管片接头力学特征的分析研究。分析表明,接头弯曲刚度随接头弯矩增大而明显减小,但当弯矩增至一定程度后,接头切线弯曲刚度反有轻微增大;随接头弯矩的增长,端面混凝土最大压应力也相应增大,但当接头弯矩增到一定程度后,接头端面混凝土最大压应力数值趋于稳定不变;随接头正弯矩增大,弯螺栓拉应力将有明显提高,而随接头负弯矩增大,弯螺栓拉应力将会有所衰减。研究结论可供类似盾构隧道工程参考。     

基于ABAQUS的转换层钢筋混凝土梁裂缝成因分析

依据实际工程,使用ABAQUS有限元软件对转换层钢筋混凝土梁进行了非线性数值模拟,分析了近支座处裂缝的成因。结果显示,在弯剪区段,混凝土单元的最大主拉应力、主压应力及最大剪应力均比较大,而且已经产生了一定的塑性变形,剪跨段混凝土单元在拉、剪复杂应力条件下产生开裂。     

软土地区重载作用下预制临时车道板力学性能研究

软土地区预制临时车道板设计强度较低而承受重载作用时,车道板容易产生开裂、压碎等现象。为提高行车的安全性与舒适性,以上海市浦东新区某工地周围临时道路为工程背景,采用有限元数值模拟软件ABAQUS建立了预制车道板的三维精细化数值模型,研究了车道板的应力情况与变形特征。研究结果表明：在55 t重载车作用下,车道板中心点处沿横向最大拉、压应力均大于沿纵向最大拉、压应力;随着钢筋直径的增大,车道板的最大挠度、最大拉/压应力均减小;随着地基反力系数的增大,预制临时车道板的最大挠度减小,最大拉/压应力均增大;在最不利工况下,车道板的最大挠度、最大拉/压应力值均小于规范规定值,满足结构服役的基本要求。研究成果可为后续的预制临时车道板的设计提供参考作用。     

双轴拉压混凝土在冻融循环后的力学性能及破坏准则

北方寒冷地区的大多数混凝土结构物和水坝等处于复杂应力状态,冻融循环对混凝土的力学性能产生不利影响。利用大连理工大学海岸和近海工程国家重点试验室的大型混凝土静、动三轴试验系统,对经过0,25,50,75次冻融循环的混凝土,进行了0,-0.05,-0.15,-0.25共4种比例加载路径的双轴拉压试验,测得了混凝土的抗压强度和抗拉强度,及2个加载方向的应变,并根据试验结果,系统地探讨了冻融循环后,混凝土在不同拉压比下的双轴拉压强度和变形特性,发现随冻融循环次数的增加,混凝土的抗压强度、抗拉强度明显降低,拉压比对冻融循环后混凝土强度和变形性能有明显的影响。在主应力空间和八面体应力空间建立了同时考虑冻融循环次数和拉压比的冻融循环后混凝土双轴拉压的破坏准则,与试验值符合较好。经分析得出结论,实际工程中,处于双轴拉压应力状态的混凝土结构的抗冻融循环能力低于单轴应力状态的混凝土结构,因此,设计时要引起足够的重视。     

深海环境下集体逃逸舱力学特性分析

研究了集体逃逸舱耐压结构在深海环境下的力学特性。以新型的变厚度逃逸舱为工程实例,通过有限元计算,分析得到了舱体各不同厚度处的位移、应力分布及其应力最大部位的分布等力学规律。分析结果表明:在静水压力下,舱体的位移以竖向为主,总位移相对较小,刚度满足要求。舱体应力以竖向和切向应力为主,竖向应力以拉应力为主且应力值较大,而切向应力表现为压应力。通过对应力分布规律的分析,所有应力均满足安全要求。