基于ANSYS的钢-混凝土组合桥面板非线性行为分析

文章采用ANSYS软件建立钢-混凝土组合桥面板的三维有限元模型,对材料及连接界面的本构关系、破坏准则、网格划分等关键影响因素进行了分析;基于对栓钉和开孔钢板作用机理的研究,探讨了采用非线性弹簧单元和接触单元两种不同形式模拟界面力学性能的方法;通过有限元模型与实际模型的试验结果的比较,验证了分析方法的正确性,可用于研究钢-混凝土组合桥面板的粘结滑移、竖向掀起和极限承载力等力学性能。     

某高速公路钢-混组合梁桥设计分析与研究

钢混组合梁结构是充分利用钢梁与混凝土的组合性能的优势,提升了桥梁结构安全、经济、美观等综合性能。以具体的钢混组合梁结构设计项目为例,桥面板为混凝土桥面,桥面板底设置2根槽型钢箱梁,通过剪力钉连接桥面板与槽型钢箱梁,横向是通过内横撑和箱间横梁连接,主要是从结构总体设计、结构的验算和施工工艺方法三个方面对钢-混凝土组合梁结构进行设计分析研究,结果表明该组合梁结构合理、安全可靠;进一步利用大型桥梁专用软件Midas/Civil建立钢-混凝土组合梁结构的有限元空间梁格模型并进行分析,理论计算结果表明,钢混组合梁桥力学性能满足规范设计要求;钢箱梁在制造加工、运输、吊装等过程中整体稳定性和刚度均满足要求。     

FRP-加固混凝土构件技术

纤维增强塑料（Fiber Reinforced Polymer，简称为FRP）代替钢板进行结构加固的方法在军工、建筑等土木工程领域的应用有着飞速的发展。近年来采用FRP对混凝土构件的受弯、受剪和抗震加固等方面进行了较多的试验研究，并已有大量的工程应用。FRP加固混凝土结构有着材料轻且薄、高强高效、施工便捷等优点。目前我国相关规范规程上对FRP-混凝土界面行为的相关计算还基本处于空白状态。FRP加固混凝土结构主要由于界面强度不足导致剥离破坏，FRP-混凝土界面问题成为FRP应用研究的一个重点和难点。深入研究FRP-混凝土界面破坏机理，在试验研究的基础上采用精细单元的有限元模型分析FRP-混凝土界面是必要的。     

轴向荷载作用下PEC组合柱试验及数值模拟研究

本文对PEC组合柱进行了轴向荷载作用下的静力试验研究,分析得到其试验过程特征和协同工作原理及组合作用,研究了该组合结构在轴向荷载作用下的破坏模式。对试验建立了ABAQUS有限元模型,通过与试验对比验证了模型的可靠性。采用此模型对4组共12根H型钢PEC柱进行分析,研究系杆间距、混凝土强度、型钢高厚比及含钢率对PEC柱轴向受力情况下的极限承载力以及其破坏形态的影响。结果表明:系杆间距与混凝土强度对PEC柱的受力性能影响并不明显;随着型钢高厚比的增加,其他条件不变时,PEC柱的变形能力不断增大;随着含钢率的增加PEC柱的极限承载力明显提升。     

钢-混组合梁UHPC桥面铺装施工技术研究

作为一种新型的结构型式,钢-混凝土组合梁兼具了钢结构和混凝土结构的优点,不仅减轻了结构的自重与截面尺寸,而且减少了钢材用量,增大结构刚度、稳定性和整体性.但是该结构由于上部混凝土桥面板受拉,下部钢梁受压,容易导致负弯矩区上部混凝土板开裂、钢主梁局部失稳、耐久性降低等问题.因此,国内相关人员研究采用具有超高抗压强度、超高...     

96m简支钢桁梁结构分析

新建银西高铁银川机场黄河特大桥96m简支钢桁梁横截面采用有竖杆三角形桁式,主桁与桥面板的宽度分别为13.8m、12.6m。桥面为正交异性钢桥面板,在上弦及拱肋设置纵向联结系,横桥向每隔22m~24m设置一道横向联接系。采用MIDAS Civil有限元软件建立该桥的梁单元模型,通过计算主桁杆件的刚度、内力以及应力,并与相应的规范进行比较,分析了结构设计的可行性。     

地震作用下不同跨度薄壳穹顶结构响应变化

采用有限单元法,建立有限元模型进行模拟计算。通过对薄壳穹顶进行不同跨度的地震作用计算,将计算得到的地震组合应力、地震组合位移进行分析,得出不同跨度的薄壳穹顶结构在受地震力作用时应力、位移变化规律。研究了这种新型结构的力学性能和应用范围,说明了有限元方法对薄壳穹顶进行分析计算的可行性;也为薄壳穹顶结构的力学性能的研究提供新的研究方法。其中薄壳穹顶结构做为空间结构的新型结构,跨度是影响它的稳定性的一个重要因素。跨度因素的研究,对薄壳穹顶结构的稳定性应用有一定的价值。     

钢桥面板与环氧树脂沥青混凝土铺装层间的作用机理研究

本文通过对钢桥面板与环氧树脂混凝土铺装层间相互作用的研究分析,得出在桥梁正常使用过程中,箱梁顶板在移动荷载作用下,钢箱梁顶板与环氧树脂沥青混凝土面板共同变形,产生相同的应变,而钢板和环氧树脂沥青混凝土的允许应变是不同的,因此桥面铺装往往会因为过大的变形而产生裂缝,失去工作性能,对桥梁的正常使用造成影响。本文用有限元软件建立了某钢桥的有限元模型,经过有限元模拟分析,研究铺装层弹性模量的变化对层间应力应变情况的影响,对钢桥铺装的设计和施工具有一定的参考价值。     

钢桥面板的有限元受力分析

以某钢桥箱梁采用分离式U型箱断面为例,采用有限元软件ANSYS选取钢桥面板宽度6.9m,长9m模型进行桥面铺装前(裸板)的横向和纵向在不利位置进行加载计算分析。通过对此钢桥面板的有限元受力分析表明:1)在横向不同加载位时,横向拉应力为主要控制荷载;2)在纵向不同加载位时,跨中弯矩最大,靠近横隔板逐渐减小。进而以后的钢桥设计提供一定意义的参考。     

预应力混凝土桥面板疲劳性能试验研究

为研究施加预应力对混凝土桥面板疲劳性能的影响,文章选取钢筋混凝土桥面板作为对照对象,采用足尺模型疲劳试验进行研究.试验主要研究其疲劳性能,利用液压脉动疲劳试验机进行正弦波加载试验.试验现象和结果表明,与钢筋混凝土桥面板对比,预应力混凝土桥面板开裂荷载较高,而且能够有效限制混凝土开裂,同时钢筋混凝土桥面板在开裂后由于截面...     

钢-混凝土组合连续梁桥设计

<正>钢—混凝土组合连续梁以其结构重量轻,跨越能力大,施工速度快,造型美观,节约钢材等优点在桥梁工程中得到了迅速的发展,并且已成为城市大跨径桥型的选择之一。钢—混凝土组合连续梁与同跨径的简支梁桥相比,其跨中截面的弯矩大大减少,在负弯矩区,钢筋混凝土桥面板受拉,而部分钢梁受压。由此受力特点知在设计时必须认真考虑中支点负弯矩区段的受力特性。     

双钢板-混凝土组合剪力墙结构基础隔震性能分析

本文主要介绍双钢板-混凝土组合剪力墙结构具有的特点,运用有限元软件SAP2000尝试性建立双钢板-混凝土组合剪力墙结构非线性模型,并通过有限元时程分析对比得出隔震结构与非隔震结构的最大层间位移、各层速度和加速度。通过研究得出结论:隔震技术的减震性能卓越,对提高双钢板-混凝土组合剪力墙结构抗侧力水平有很大的帮助。     

钢次梁-混凝土主梁节点分析

设计并制作2个不同的钢次梁-砼主梁节点模型并进行静力加载试验,研究钢次梁插入砼主梁节点的受力性能,破坏机理等;采用有限元程序对2种节点进行模拟分析并与实验结果进行对比,验证有限元模型建模的正确性;在试验和有限元分析的基础上,对节点形式进行改进,并对改进的节点进行有限元分析。     

典型钢混组合结构桥梁结构形式及发展方向

先对钢-混凝土结构桥梁进行全面、综合性的论述;并以较为典型的波形钢腹板、槽型钢-混凝土、钢-混凝土组合钢构桥三种具有典型代表意义的组合结构及发展方向进行全面的论述。     

一种新型材料电杆的设计研究

活性粉末混凝土是一种新型的建筑材料,现已经进人实际应用阶段。本文介绍了活性粉末混凝土性能特点、讨论了它应用于电杆的可行性。根据现有规范对环形截面的普通混凝土电杆和活性粉末混凝土电杆进行设计,并利用有限元分析软件ANSYS对两种电杆进行分析计算。在ANSYS有限元分析过程中,采用柱坐标系,考虑了材料的非线性,计算模型是承受相同设计荷载的两根悬臂梁,建模时采用混凝土solid65单元,预应力钢筋采用空间杆单元link8,然后对电杆进行网格划分、加载求解。最后得到两种不同材料电杆的杆身挠度、自重、钢筋和混凝土的最大应力、含钢量的大小。对结果数据进行分析比较,从而得到活性粉末混凝土电杆在许多方面优越于普通混凝土电杆,它对工程应用具有一定的参考价值。     

钢结构多层、高层建筑安装施工浅谈

用于高层建筑的钢结构体系有框架体系、框架剪力墙体系、框同体系、组合筒体系、交错钢桁架体系等。高度很大的钢结构高层建筑多采用框筒体系和组合筒体系。近年来,在高层建筑中还发展了一种钢-混凝土组合结构,其体系有组合框筒体系(外部为钢筋砼框筒,内部为钢框架)、混凝土核心筒支撑体系等。本文现就钢结构多层、高层建筑安装施工做浅要探讨和谈论。     

型钢混凝土梁-角钢混凝土柱节点力学性能研究

节点为框架结构的关键部位,对结构受力有重要的影响。采用有限元软件ABAQUS,在已有型钢锚脚的梁柱节点试验结果的基础上,对比研究了型钢混凝土梁-角钢混凝土柱节点、型钢混凝土梁-钢筋混凝土柱节点和型钢混凝土梁柱节点的破坏模式及抗剪性能;对型钢混凝土梁-角钢混凝土柱节点进行参数分析,考察了轴压比n0、型钢腹板厚度tw、角钢配钢率ρa、节点核心区配箍率ρv、混凝土强度fc对节点受剪性能的影响。     

钢-混凝土组合结构施工技术研究

由几种不同受力性质的建筑材料组成的构件或结构,在荷载作用下能够共同受力、变形协调的结构称为结构。钢-混凝土组合结构是指用型钢或钢板焊成钢截面,在其上、四周或内部浇灌混凝土使钢材与混凝土形成整体共同受力的结构。这种组合结构具有有效地节约钢材和模板,充分发挥材料性能,抗震性能好,施工方便,降低造价等优点。本文现就钢-混凝土组合结构施工技术做浅要研究。     

应用ANSYS建立再生混凝土随机骨料模型的方法研究

通过对再生混凝土粗骨料成份的分析,初步提出将再生粗骨料大致分为以附着砂浆石子为主要成分并含有少量砂浆块和砖块杂质,并确定某批次再生粗骨料中各类骨料的百分含量。应用ANSYS的APDL参数化编程,结合蒙特卡罗方法和富勒级配理论,从细观层次上生成再生混凝土各类骨料的二维圆形与三维球形随机骨料模型,并赋予各类骨料的材料属性。然后根据选定的单元类型进行有限元网格的划分,通过判断各单元与骨料形心的位置关系来识别砂浆基质与骨料之间的界面单元,并赋予它相应的材料属性。从而建立起再生混凝土的数值模拟试件,为今后在ANSYS中直接对其进行加载求解,以此来模拟各种力学性能试验提供了必要的基础。     

预应力混凝土桥梁钢束锈蚀分析

针对锈蚀钢束与混凝土间存在的粘结与滑移问题,基于桥梁分析中常用梁单元的特点,以Saenz公式和Skogman公式分别作为混凝土和预应力钢束的应力-应变本构关系,采用非线性弹簧模拟,提出刚臂元-非线性弹簧元-钢束元的方法,对锈蚀钢束与混凝土之间的粘结滑移进行分析。并以具体工程实例进行了分析计算,证明了所提出的方法用于预应力混凝土桥梁关于钢束锈蚀非线性分析的有效性。