某复杂框支转换层三维实体模型分析

对某复杂框支转换层通过采用三维实体模型与采用壳单元转换梁加弹性膜楼板模型进行对比分析,了解各项内力差异规律并分析原因,对比转换梁设计承载力与三维实体模型内力需求,确保转换梁设计安全。计算结果表明,按壳单元转换梁加弹性膜楼板模型计算并满足现行规范构造要求进行转换梁设计是安全可靠的。     

梁格法在桥梁建模中的应用分析

首先介绍了桥梁结构空间分析的梁格法理论,对一典型的扁平宽箱梁分别用板壳单元模型,单梁模型及梁格法模型进行建模对比分析,结果显示梁格法计算精度满足工程需求。     

梁格法及壳单元法在三跨连续箱梁桥计算中的比较

梁格法和壳单元法是曲线桥梁理论计算中常用的方法。为得到梁格法的适用范围,文章建立三跨单箱双室预应力连续梁桥直线桥和曲线桥有限元模型,分别采用梁格法及壳单元法计算了直线桥及曲线桥梁在自重及偏心活载作用下桥梁的应力及变形。经比较分析得出以下结论:自重作用下直线桥壳单元法分析结果与梁格法两种方法得到中间纵梁弯矩及挠度相差不大,两种方法得到曲线梁桥纵梁弯矩及挠度差别比直线桥要大很多;偏心活载作用下两种方法得到直线桥弯矩及挠度相差不大,曲线桥弯矩及挠度相差较大;在曲线半径较小时,用梁格法计算各腹板分配内力时引起的误差可高达30%。因此在圆心角较大的情况下,建议采用壳单元法。     

某自锚式悬索桥钢箱梁分析的单元模型研究

针对某自锚式悬索桥的钢箱梁分别采用壳单元、铁摩辛柯梁单元和欧拉—贝努力梁单元进行了对比研究,以便得到该桥有限元分析的合理模型。在结构自重条件下,将三种有限元模型的Mises应力计算结果与四个实测结果进行对比。结果表明,壳单元模型的计算结果接近实测结果,是自锚式悬索桥钢箱梁分析的合理单元。     

不同单元类型在曲线混凝土连续梁桥受力分析中适用性研究

为比较不同单元类型对曲线连续梁有限元数值分析结果的影响,以3跨曲线连续梁为算例,选用7种不同曲线半径,利用有限元软件分别建立空间梁单元及板单元模型。计算得到自重、偏心均布活载及预应力3种荷载作用下主梁控制截面内力及位移。两类单元计算结果表明,曲线连续梁圆心角小于40°时,自重、活载或预应力荷载下两类单元模型计算内力差别不大于5%;对于圆心角较小的情况,考虑曲线桥自重中心对截面中心偏心引起的附加扭矩后,可用简单的曲线单主梁模型进行曲线连续梁结构分析;对于圆心角较大的情况,应采用壳单元法进行曲线连续梁结构分析,以保证计算结果的准确性。     

不同楼板模拟方式下的梁内力计算分析

对不同楼板模拟方式下的框架梁内力进行了分析,以Etabs壳单元假定下的内力值为真实值,在此基础上与Satwe中各模拟方式下的框架梁内力进行了比较,指出了使用Etabs壳单元能够真实地反映楼板刚度对梁受力的影响.     

工字型钢梁双重非线性分析

利用通用分析软件ANSYS分别建立＂工＂字型梁的梁单元和壳单元模型,对比分析了静力作用下,两种模型的应力和位移,发现采用壳单元模型的计算结果低于梁单元模型的分析结果,壳单元模型能更好地模拟结构的失稳破坏。     

部分框支剪力墙结构转换构件及上部剪力墙分析

在框支转换层结构设计时,框支梁上层剪力墙在竖向荷载作用下常出现弯矩、剪力和轴力突变导致截面超限,但其上部剪力墙受力趋于正常.该文以某带转换层框架剪力墙模型为分析对象,转换梁分别用梁单元、板单元(壳单元)和实体单元模拟进行有限元对比分析,仅以力学分析直观反映转换梁和上部被转换剪力墙的内力应力分布情况,探寻不同模型单元模拟的转换梁受力差别,以及转换层结构设计时转换层上部剪力墙内力、应力突变的原因.经分析验证,转换梁在竖向荷载作用下的竖向变形使上一层剪力墙出现较大弯曲变形,导致内力突变.设计中建议重点分析转换梁及上层剪力墙应力情况,宜按应力分析的结果校核配筋设计,并有针对性地对应力集中部位加强配筋,避免在应力集中区域开洞和设置一字型墙肢.     

组合空腹梁的静力特性研究

提出了一种新的组合空腹板结构形式,它由下层交叉钢肋、上层混凝土板及连接上下层并使之共同工作的钢管或钢管混凝土剪力键组合而成。为研究该类结构的静力特性,对组合空腹板的组成单元——组合空腹梁进行了足尺模型试验,侧重研究组合空腹梁下层钢肋、上层混凝土板的内力分布规律;对组合空腹板建立了基于空间梁单元与壳单元的混合元计算模型、空间壳单元计算模型两种有限元分析方法,对试验模型进行了理论分析。将试验数据、两种有限元计算方法的计算结果进行了比较。研究结果表明,组合空腹梁的内力分布均匀,能较好地发挥材料强度,具有刚度大、整体性好的特点;对简支组合空腹梁,其下层钢肋处于拉-弯、上层混凝土板处于压-弯的受力状态,弯曲应力在总应力中占了较大的比例;研究结果同时也验证了理论分析的可靠性。     

单梁托四墙的梁式转换的有限元分析

利用通用有限元程序ALGOR中的三维块体线弹性单元 ,对两条墙肢并排被支承在同一条柱上的梁式转换进行了实例分析。计算模式中考虑了竖向压力、剪力和弯矩三种外力的共同作用 ,并将ALGOR的应力结果积分为内力 (扭矩、轴力、剪力和弯矩 ) ,绘制成转换梁的内力图。通过对转换梁的内力进行分析 ,得出了这种转换梁的受力特点 ,包括梁上剪力墙对转换梁扭转的约束 ,转换梁的轴力对弯矩的影响等     

基于实体单元与杆单元的防微振结构竖向振动特性对比分析

电子工业厂房中精密设备对振动控制要求严格,其防微振结构形式与常规结构不同。目前防微振计算分析以杆单元模型居多,为比较在此类结构中采用杆单元和实体单元计算结果的差异,以某工程中防微振格构梁结构为例,采用ANSYS Workbench软件,得到了两种单元模型在质量、竖向刚度、竖向模态及谐响应的计算结果,分析了两者的差异性,为类似工程的单元模型选取提供参考。     

加腋梁工程特性有限元参数分析

近年来随着加腋梁在工程中应用日趋广泛,对加腋梁的力学性能分析提出了要求。本文采用平面应力单元模拟加腋梁在承受均布荷载作用下的弹性变形和内力,通过60组模型给出了一系列加腋参数下加腋梁对应的内力和弹性变形,并对加腋后梁的弹性受力性能进行分析,给出了仅和加腋高比α、加腋长比β有关的支座弯矩系数、跨中位移系数的取值计算图表。     

偏心支撑钢框架耗能分析的非线性有限元模型

偏心支撑是高层钢结构中一种有效的抗震耗能形式,针对这种结构形式提出了对于变形大、进入塑性的耗能梁段采用退化曲壳单元,其余部分采用梁单元的非线性有限元分析模型。在有限元分析过程中,梁单元考虑了几何非线性,曲壳单元考虑了几何和材料的双重非线性,材料的强化采用了混合强化法则,并编制了相应的计算程序。算例分析表明,用此模型分析偏心支撑钢框架在循环荷载作用下的耗能性能是完全可行的。     

梁格法在斜交桥施工阶段分析中的应用

根据剪力-柔性梁格理论,对斜交桥施工过程进行MIDAS/CIVIL建模分析,并将其结果与桥梁施工阶段分析中常用的梁单元法模型进行比较。结果表明,梁格法在挠度、内力等方面的分析更符合工程实际,分析结果更精确。     

基于高效精细化连梁计算单元的高层结构核心筒地震行为模拟

钢筋混凝土联肢剪力墙和核心筒在多高层结构体系中有着广泛应用。本文基于所开发的用于钢筋混凝土连梁地震反应分析的考虑非线性剪切的纤维梁单元,结合常规不考虑非线性剪切的纤维梁单元和分层壳单元,在通用有限元软件MSC.MARC(2007r1)平台上建立了一种新的联肢剪力墙和核心筒分析模型。模型分别采用所开发连梁单元、分层壳单元和常规纤维梁单元模拟钢筋混凝土连梁、剪力墙和边缘约束构件,具有高效、准确、建模方便的特点。首先利用相关联肢墙拟静力试验验证模型的准确性。随后对一31层高的核心筒结构进行地震反应模拟,重点对地震激励过程中核心筒内各处连梁的受力规律进行了详细分析,并与采用分层壳单元的计算模型进行了对比。本文提出的联肢剪力墙、核心筒计算模型为基于通用有限元软件平台的高层结构体系弹塑性分析提供了一种新的工具。     

北京地铁盾构隧道管片设计合理性探讨

介绍了管片衬砌内力计算理论——修正惯用法和梁-弹簧模型法，并分别用其计算北京盾构地铁隧道的两个工程实例，通过比较分析得出梁-弹簧模型更符合北京地铁隧道工程实际。最后，通过理论分析，推荐使用梁-弹簧模型法对北京地铁隧道管片进行设计优化，可减少其配筋量，为北京地铁工程创造更高的经济效益和社会效益。     

工字形截面楔形梁的侧向屈曲:新理论

针对工字形截面楔形梁的侧向屈曲提出了一个全新的理论。在工字形截面楔形梁的分析中首先采用线性分析,其中梁的两个翼缘和腹板的变形能力根据薄壁构件的基本假定决定。随后,基于屈曲分析的经典变分原理,提出该梁侧向屈曲分析中的总势能。利用该理论计算出楔形悬臂梁和工字形简支梁的侧向屈曲荷载,并将其与分别采用2个壳单元和2个梁单元建模的有限元分析结果对比。这2个梁单元模型分别代表了利用柱状梁单元和典型楔形梁理论的等效方法。对比显示:按照新提议的方法计算出来的总势能要比按以往方法计算出来的数值更精确,这表示新提议的理论要优于以往的理论。同时发现,利用柱状梁的等效法来计算楔形梁的屈曲荷载可能会得出不可靠的结果。     

偏心转换梁受力性能的有限元分析

被托换的剪力墙 (或柱 )不在转换梁的中轴线上 ,这时的转换梁就是偏心转换梁。利用通用有限元程序ALGOR中的三维块体线弹性单元 ,对三种类型的偏心转换梁分别进行实例分析 ;并将ALGOR的应力结果积分为内力 (扭矩、轴力、剪力和弯矩 ) ,绘制成内力图。通过分析偏心转换梁的内力 ,得出了一些转换梁的特点 ,包括偏心转换梁的扭矩变化规律、轴力对转换梁的影响等     

悬索桥静动力特性分析的有限板壳单元法

本文提出一种基于正交异性板壳单元悬索桥静动力分析方法，以实际工程为例。分别按梁单元模型与正交异性板壳单元模型对其进行了静力与动力分析，并对计算结果进行了详细的比较分析。计算表明，正交异性板单元模型克服了梁单元模型中存在的问题，对大跨度悬索桥整体动力性能与局部的静力性能都能做出更加精确的模拟计算。     

ANSYS在桥梁检修车结构设计中的应用

介绍了一种桥梁检修车主体结构,用ANSYS有限元中的梁单元及壳单元建立了检修车主体结构模型,并进行了强度分析,对于局部应力较大的位置进行了局部加强,提高了结构整体强度,减小了应力集中,使整个结构更为合理。