车桥耦合在稳定型悬索桥上的性能

稳定型悬索桥是在普通悬索桥桥的基础上增加了反张索结构,以增加桥整体的稳定性。运用有限元软件分别在稳定型悬索桥和普通悬索桥中,进行移动力、移动荷载质量作用下和1/4弹簧质量车辆模型作用下3种车桥耦合的有限元分析,得出相应的位移响应图和加速度响应图。得出稳定型悬索桥在刚度和稳定性方面更加优于普通悬索桥,为稳定性悬索桥的分析研究提供一定的参考价值。     

稳定型悬索桥运输载荷通过时的非线性动态响应

研究稳定性悬索枯木逢春晨运输载荷通过时的动态响应问题,导出了动力加载模式,用有理近似法求解系统非线性有限元动力方程,分析了动力响应特征。     

非线性曲面球壳单元

首次在球座标下建立非线性球壳有限元数学模型，导出了非线性切线刚度矩阵，编制出非线性球壳计算程序．几个算例表明：该单元模型简单、直观、实用，易于处理球壳在复杂几何边界及受载情况下的几何非线性问题．用于工程计算可节省大量机时并具有较高精度．     

索桥结构的非线性有限元法

结合新型倒张拱索桥结构特点,考虑索桥非线性大变形性质,提出三节点二次曲线元,直梁单元和杆单元共存的混合单元有限元模式,从结构整体上模拟索桥.由 Reissner 广义变分原理导出曲线元,梁单元的刚度矩阵,并得到用节点坐标表示的大位移空间杆的单元刚度矩阵,实现了索、梁、杆单元的位移协调,得到整体规模下的有限元运动方程.用 Newton-Raphson 方法求解静力问题.实例的计算结果与实测值对比吻合较好,表明方法是正确和可行的.     

钢丝绳的拉伸疲劳性能

介绍了钢丝绳位伸疲劳试验的有关技术问题及研究成果,设计成功的钢丝绳与试验机联接的专用锚具、优化出的一套试验室条件下的绳头浇铸工艺,可应用于相关研究工作;研究得到的Ｓ－Ｎ曲线族及其曲线方程Ｇｏｏｄｍａｎ－Ｓｍｉｔｈ图和疲劳强度计算经验公式、钢丝绳的拉伸疲劳性能和疲劳破坏规律、从宏、微观两个对钢丝绳疲劳进行的初步研究等等,对钢丝绳结构工程设计人员具有一定的参考价值。     

基于ANSYS二次开发的倒张型悬索桥分阶段非线性优化设计

在对倒张型悬索桥进行设计时,基于倒张型悬索桥的施工形成过程,首先建立施工阶段和成桥阶段的参数化有限元模型,然后提出随机优化、零阶优化和一阶优化相结合的综合非线性优化方法.同时,通过对ANSYS程序的二次开发,利用ANSYS的APDL语言和UPFs特性,编制倒张型悬索桥全面优化设计和非线性有限元分析综合辅助程序.采用提出的综合非线性优化方法和编制的综合辅助程序,对施工阶段和成桥阶段的倒张型悬索桥进行优化设计.在优化设计的过程中,考虑各种非线性因素的影响,对倒张型悬索桥设计和施工中的关键因素进行优化,从而使倒张型悬索桥的受力和变形达到比较合理的状态.从优化前后的非线性有限元分析结果来看,文中采用的综合非线性优化方法简单高效,十分利于多变量非线性优化;编制的倒张型悬索桥全面优化设计和非线性有限元分析综合辅助程序,很好地解决了倒张型悬索桥的优化设计问题,优化的效果明显.