预应力混凝土梁非线性有限元分析

无粘结预应力混凝土的计算并不象有粘结预应力混凝土那样,由外荷载引起预应力筋的应变不能根据相应截面的混凝土的应变求得,其应力的计算比较复杂。本文以有限元理论为基础,提出无粘结预应力混凝土梁的全过程分析模型,并研究编制了计算程序,分析了无粘结预应力混凝土的整个受力过程、变形发展、混凝土及无粘结筋的应力分布状态等。实例计算结果表明,该模型具有较好的精度,可用于工程结构的实际模拟分析。     

浅谈无粘结预应力混凝土

预应力技术是一项大力推广的建筑结构技术,预应力混凝土是一种将高强钢材和高强混凝土能动的结合在一起的建筑材料.无粘结预应力混凝土作为现代混凝土的发展趋势之一,今后将会大量涌现.     

混凝土面板堆石坝三维非线性有限元应力变形分析

基于通用有限元分析系统ABAQUS的用户子程序二次开发实现Ducan-chang双曲线模型,对某混凝土面板堆石坝(CFRD)的填筑与蓄水过程三维非线性有限元仿真模拟,得到了坝体和混凝土面板的应力与变形、混凝土面板的垂直缝和周边缝沉陷、剪切和张开变形等结果,对工程坝体断面优化分区、接缝止水设计提供了参考依据。     

钢衬钢筋钢纤维混凝土压力管道非线性有限元分析

针对钢衬钢筋混凝土压力管道在运行期因裂缝过宽导致的结构耐久性问题,在混凝土中掺入体积率分别为0.5%、1.0%、1.5%、2.0%的钢纤维形成钢纤维混凝土,基于模型试验获得的钢纤维混凝土的拉伸软化曲线,采用大型数值分析平台ABAQUS仿真分析了钢衬钢筋钢纤维混凝土压力管道受力开裂的全过程,并与原钢衬钢筋混凝土压力管道的模型试验结果进行了对比分析。结果表明,在相同内水压力荷载下,钢衬钢筋钢纤维混凝土压力管道的承载能力与普通钢衬钢筋混凝土压力管道相比,不仅其初裂荷载有所提高,管道的最大裂缝宽度明显降低,钢材的应力值也随钢纤维体积率的增加而减少。     

冲沙孔坝段三维有限元应力变形分析

针对马堵山重力坝冲沙孔坝段复杂的坝体结构,建立了坝体和坝基的三维有限元模型,计算了各工况下的应力和变形,分析了孔口和坝基面附近的拉应力区域并进行安全评价.根据有限元计算结果对该坝段进行抗滑稳定分析,结果表明该坝段设计合理、符合规范要求.     

金平沥青混凝土心墙堆石坝三维有限元数值分析

采用三维数值计算方法对金平沥青混凝土心墙堆石坝进行了仿真分析。计算中采用Duncan-ChangE-B双曲线模型作为大坝堆石体及沥青混凝土心墙的本构模型,并根据施工进度模拟大坝的施工、蓄水过程。分析了不同工况下堆石体及沥青混凝土心墙的应力变形。根据计算分析可得结论:金平沥青混凝土心墙堆石坝其堆石体的材料强度满足要求,不会被剪坏;大坝内沥青混凝土心墙发生水力劈裂的可能性不大;心墙的稳定性能够满足规范要求等。     

混凝土拱坝应力分析的有限元方法探讨

采用有限元法计算拱坝应力时,在拱坝近基础部位存在明显的应力集中,这对计算结果的评价带来了困难。为明确应力集中部位的真实应力水平,以大型分析软件ANSYS为平台,建立了拱坝三维有限元模型。针对同一模型,在相同荷载作用下,分别采用混凝土单轴强度准则(线性有限元法)和混凝土多参数强度准则(非线性有限元法)进行计算,并分析了非线性有限元法计算中参数ft值的敏感性。结果表明,两种方法所得的拱坝应力分布规律基本一致,而非线性有限元法可描述坝体在应力水平较大部位是否开裂。     

碾压混凝土重力坝导流底孔有限元分析

以托口水电站碾压混凝土重力坝为例,采用三维有限元法对施工期碾压激振力的大小及常态混凝土顶板的厚度进行了敏感性分析,发现施工期顶板不宜太薄,建议取3m,以减小实际工程中因碾压设备激振力较大导致顶板混凝土开裂的概率;并对后期下闸封堵分别计算了同一坝段两个底孔先后封堵和同时封堵两种工况的应力应变情况,先后封堵工况中底孔环向拉应力值及范围均有所增大,且在结构分缝处的错动变形明显比同时封堵工况大,对止水适应变形的要求更严格,建议实际工程中导流底孔尽可能同时封堵或相隔时间不宜太长.     

全跨无粘结混凝土梁抗力性能仿真分析

为进一步研究全跨无粘结混凝土梁的抗力性能,基于ABAQUS有限元软件,对全跨无粘结梁与完好梁的承载力及变形性能进行了仿真对比分析。结果表明,当全跨无粘结梁与完好梁的配筋方式及材料力学性能一致,受拉纵筋锚固良好且可进入屈服阶段时,全跨无粘结梁的极限承载力略高于完好梁,但钢筋有无粘结对混凝土梁的开裂荷载影响不大;混凝土开裂前全跨无粘结梁与完好梁抗弯刚度基本一致,但混凝土开裂后全跨无粘结梁的抗弯刚度明显小于完好梁,且其总变形量较完好梁大。     

基于随机有限元的混凝土重力坝可靠度分析

在线弹性有限元法基础上将荷载与抗力作为随机变量,根据单元可靠指标计算公式编制了可靠度计算程序。通过对混凝土重力坝单元可靠度计算,分析了混凝土重力坝坝体可靠度分布规律、破损位置及失效概率。结果表明,该方法是混凝土重力坝安全评价的一种行之有效的方法。     

表孔闸墩颈部钢筋混凝土非线性有限元分析

针对闸门承担大推力会使闸墩颈部产生明显的应力集中问题,采用单弹簧联结单元模拟钢筋混凝土的粘结滑移作用,同时引入混凝土四参数损伤模型模拟混凝土的非线性特性,对运行期短暂工况下某重力坝#5表孔闸墩颈部进行钢筋混凝土三维非线性有限元计算,分析了钢筋的作用效果。结果表明,钢筋可在一定程度上减轻损伤程度并限制损伤范围,使局部混凝土的受力状态得到改善;闸墩颈部的钢筋总体应力水平不高,裂缝开展宽度较小。最后调整配筋方案,计算结果说明在满足构造要求的前提下,适当减小配筋量是可行的。     

水布垭大坝面板在强地震作用下的非线性有限元分析

采用非线性动态显式有限元方法,对清江水布垭面板堆石坝在地震作用下的动态响应进行了计算分析,指出了混凝土面板在地震波作用下的应力水平和应力分布特点,预测了混凝土面板在地震发生后的结构完整性,计算经果表明,地震波作用下该坝混凝土面板强度满足设计安全要求。     

金佛山沥青混凝土心墙坝有限元应力变形分析

基于金佛山沥青混凝土心墙坝的特点,采用邓肯—张E-B非线性弹性模型计算了4种有限元计算方案下大坝的应力变形情况,选出了最优计算方案,进而对该方案下竣工期和施工期的坝体应力变形、心墙和基座应力分布及心墙水力劈裂发生的可能性进行了分析。结果表明,坝体应力变形、心墙和基座应力均能满足各工况下的运行要求。     

对称Y形钢筋混凝土岔管三维有限元分析

采用通用的有限元计算软件,对黄鱼塘水电站对称Y形钢筋混凝土岔管进行了三维有限元分析。给出了岔管在施工和运行过程中各种工况下的应力和位移分布规律,为对称Y形钢筋混凝土岔管结构的设计和施工提供了一定的参考依据。     

某特大桥三维有限元施工仿真分析

某预应力特大桥结构采用双薄壁空心墩与大跨度箱梁相结合,结构形式和受力条件都较复杂,桥梁在施工过程中经常发生事故。因此对桥悬臂施工过程进行了三维有限元计算,分析了各个施工阶段的应力状态。结果表明,最终选定的结构布置形式和施工方法是可行的。     

猴子岩超高面板堆石坝应力和位移非线性有限元分析

建立合理的三维有限元模型分析面板堆石坝的应力变形特性对于优化坝体设计、改进施工方法具有重要的意义。以猴子岩超高面板堆石坝为例,运用邓肯—张E-B模型建立了堆石体材料的本构模型,通过APDL参数化语言对邓肯—张E-B模型进行了二次开发,运用生死单元技术模拟了施工过程,利用ANSYS软件建立猴子岩面板堆石坝三维有限元计算模型分析了大坝蓄水期的应力和变形,并对蓄水期坝体位移的有限元计算值与水管式沉降仪的监测值进行了比较分析。结果表明,有限元计算得到的坝体位移、应力均满足安全要求,符合大坝变形的基本规律,实测值与计算值基本吻合,进一步验证了有限元计算值的可靠性,为优化设计和指导施工过程提供了可靠的依据。     

公伯峡面板堆石坝三维应力变形有限元分析

基于邓肯-张E-B模型,对公伯峡面板堆石坝进行了应力变形三维有限元仿真计算,获得了其竣工期及运行期的应力变形分布规律,并将运行期的计算结果与实测成果进行了对比分析,进一步探讨了公伯峡面板堆石坝运行期面板的应力变形特性,所得成果具有实际应用价值。