混凝土自锚式悬索桥的极限承载力研究

全面考虑结构的材料非线性和几何非线性，通过对一座跨径160m混凝土自锚式悬索桥进行全过程非线性分析，得到了结构的极限承载力。同时研究了材料非线性、加栽方式、约束条件对结构极限承载力的影响。结果表明，混凝土自锚式悬索桥的弹塑性极限承载力远小于弹性极限承载力，中跨加载情况的极限承载力与全桥加载情况相差不大，但主缆锚固端主梁的约束情况对结构的极限承载力影响较大。     

大跨度钢桁拱桥的极限承载力分析

钢桁拱桥是以承压为主的结构体系,随着跨径的不断增大,其非线性效应会变得十分突出,因此研究其极限承载力并对其安全性进行准确评估就变得尤为重要。本文以主跨436m的中承式钢桁拱桥新蕉门大桥为例,运用大型有限元软件ANSYS详细分析了该桥的极限承载力,并探讨了不同荷载分布方式对其极限承载力的影响。结果表明以分支点稳定理论为基础的线弹性分析大大高估了桥梁的安全系数;与几何非线性分析结果相比较,材料非线性对此桥极限承载能力的影响较大;不同的荷载分布方式对此桥的极限承载力影响较小。     

有初始几何缺陷混凝土系杆拱桥极限承载力分析

分别采用线弹性分析方法、几何非线性分析方法、材料非线性分析方法及双重非线性(几何非线性和材料非线性)四种不同分析方法对某系杆拱桥进行极限承载力分析.通过比较四种方法的分析结果,研究非线性对于分析结果的影响.采用考虑双重非线性的分析方法对存在初始缺陷的系杆拱桥进行极限承载力分析.结果表明:此类拱桥应以双重非线性分析方法进行极限承载力分析计算;面内初始几何缺陷对极限承载力的影响要比面外初始几何缺陷的影响大;面外初始几何缺陷对于系杆拱桥极限承载力不会产生较大影响;我国规范所给拱肋施工允许偏差可适当放宽,同时对于轴线横向偏位的允许范围应该大于竖向偏位的允许范围.     

重庆大剧院细长框架柱承载力非线性分析

采用基于柔度法的纤维模型梁柱单元有限元分析程序,考虑材料非线性和几何非线性,以目标柱周边构件组成的局部框架整体作为分析对象进行非线性分析,研究偶然偏心、基础嵌固条件等因素对重庆大剧院钢筋混凝土细长框架柱承载力的影响。结果表明,偶然偏心是影响极限承载力的重要因素,另外,基础嵌固也在一定程度上影响极限承载力,适当加强配筋可以提高柱子的极限承载力,弥补柱底在基础内非完全固定嵌固对极限承载力的削弱。     

无铰抛物线拱非线性稳定分析

基于有限元程序ANSYS 10.0,在考虑几何非线性和材料非线性的情况下,对无铰抛物线拱进行了弹塑性全过程的屈曲分析.将拱结构初始缺陷和矢跨比作为主要影响因素,分析其对无铰抛物线拱失稳极限承载力的影响.计算结果表明：无铰抛物线拱初始缺陷越大,失稳极限承载力越小;随着矢跨比的增大,无铰抛物线拱失稳极限承载力先增大后减小,存在一个理论上的最优矢跨比.     

U型插板钢管连接节点承载力特性的非线性有限元分析

基于4个U型插板钢管连接节点的承载力特性的试验研究,考虑材料非线性和几何非线性,对U型插板钢管节点的承载力特性进行了非线性有限元分析、比较试验及计算分析得到的钢管连接节点的承载力一位移变形曲线,试验结果与计算分析结果吻合较好．由于U型插板钢管节点的焊缝为空间焊缝而处于拉、压、剪的复杂应力状态,对钢管节点连接的极限承载力有较大的影响——降低承载力;分析比较由有限元计算分析得到等效厚度平面焊缝的承载力特性-变形特性,得出空间焊缝极限屈服承载力要比一般的平面焊缝屈服极限承载力低,用一般平面焊缝的计算公式计算不合适．     

山区大跨度钢桁梁斜拉桥极限承载力分析

山区大跨度斜拉桥结构组成复杂，在活载作用下整体结构的静力行为呈现明显的非线性，结构稳定问题突出，为此，以主跨为930 m在建的云南山区大跨度钢桁梁斜拉桥为背景，基于极值点失稳理论，考虑结构几何与材料双重非线性，进行稳定极限承载力分析，研究大桥在活载作用下的非线性行为和失效机制。鉴于山区风存在明显的“峡谷效应”,桥梁在施工中易受风荷载的影响，进行了最大悬臂施工状态的静风荷载的极限承载力分析。结果表明：几何非线性效应对结构性能的影响较材料非线性要小，大跨度斜拉桥整体的极限承载力由斜拉索的材料破坏控制；随着活荷载的增加，主梁弹塑性区逐渐发展，先后出现了受拉、受压塑性区，形成了4条屈服路径；在结构最大悬臂施工状态下，计算获得的桥梁横向静力极限承载力远大于十二级风速时对应的静风荷载。     

半刚性梁柱连接钢框架的非线性全过程分析

本文提出了高层半刚性梁柱连接钢框架综合考虑材料非线性;杆件几何非线性;结构几何非线性和梁柱节点连接非线性的分析方法;并建立了能反映诸多种非线性影响因素的杆单元切线刚度矩阵。利用文中的非线性分析模型编制了电算程序,该程序能求解高层多跨半刚性连接钢框架的极限承载力。     

钢-混凝土组合肋壳双重非线性稳定

对新型混凝土薄壳——球面钢-混凝土组合肋壳进行双重非线性稳定研究,考虑几何和材料双重非线性的影响,通过结构受力全过程分析,确定其极限承载力,并系统考察了分割频数、矢跨比和初始缺陷等因素对结构弹塑性稳定性能的影响,详细讨论极限荷载变化以及失稳区域的分布情况.通过大规模参数分析研究,较全面揭示了新型壳体结构的弹塑性稳定性能的规律性,得到各种情况下弹塑性极限承载力的变化趋势和结构的失稳形式,确定考虑初始缺陷影响后,极限承载力下降程度.     

法向承力锚拖曳力研究

运用非线性有限元分析方法,研究了方形锚板埋深、系缆力角度等因素对极限承载力的影响,并绘制出了塑性屈服包络线.根据塑性理论,塑性屈服包络线可用于预测极限承载力及锚板的拖曳轨迹.     

多跨系杆拱桥极限承载力影响因素

为求得多跨系杆拱桥的稳定系数和安全储备,建立了多跨系杆拱桥的空间有限元模型.通过特征值屈曲分析,得到了成桥状态各工况的稳定系数,并分析了横撑刚度和数量对稳定系数的影响.考虑材料非线性和几何非线性的极限承载力分析,得到了成桥状态的活载稳定系数和恒载稳定系数,并分析了风荷载、温度作用、荷载布置和初始缺陷对稳定系数的影响.分析结果表明,特征值屈曲分析可以提供结构极限承载力的合理估计,横撑刚度对结构稳定系数的影响较横撑数量的影响要大;极限承载力分析过程中主拱四分点部位和跨中部位首先进入塑性状态,静风荷载对结构稳定系数的影响较温度作用和初始缺陷的影响要大.     

上承式拱桥横向稳定性分析

综合考虑几何非线性和材料非线性对混凝土拱桥稳定性的影响,结合金沙江通阳大桥实例,对拱箱吊装合龙时的最不利阶段及成桥状态下的稳定性进行了分析.得出结论:在分析拱桥的稳定性时,可不考虑几何非线性的影响,但材料非线性的影响不能忽略.     

拱坝最优拱轴线形状的选择及设计

针对通过采用抛物线拱轴线承受水压力、温度变化等荷载问题，提出了用曲线拟合的最小二乘法推求抛物线最优拱轴线的优化方法，再多次进行循环和比较．这种数值解析方法是目前数值分析方法在拱坝设计上的重要发展和补充，运用高斯数值积分法较容易地解决了非圆拱和变截面内力的求解问题．     

考虑几何非线性的新型索拱桥拱轴线优化

鉴于新型索拱桥存在明显几何非线性的力学特点,针对已有拱轴线迭代优化方法收敛性不好的问题,提出在主拱圈为两铰拱的索拱桥有限元模型基础上,进行几何非线性的拱轴线迭代优化方法,以解决考虑几何非线性的超大跨径索拱桥拱轴线迭代的收敛性问题.以跨径600 m索拱桥作为算例,验证方法的有效性及收敛性.算例结果表明,与仅考虑线性迭代相比,考虑非线性迭代后的主拱圈弯矩分布更合理,最大正弯矩小35％,最大负弯矩小17％,主拱圈应变能小23％;收敛性分析结果表明,该方法比主拱圈为无铰拱有限元模型方法收敛性能更好,不同的初始拱轴线均能收敛于稳定的结果.     

高层钢框架的非线性响应分析

几何非线性对高层钢框架的影响较大。本文比较系统地归纳了各种坐标系下几何非线性的分析方法,并给出了其相应的切线刚度矩阵的显式,解释了切线刚度阵的各项非线性性质的几何意义及其简易推导方法。利用建立的同时考虑材料非线性和几何非线性性质的杆单元切线和割线刚度矩阵编制了电算程序,该程序能求解高层多跨钢框架的极限承载力。     

高拱坝气幕隔震及其非线性效应的数值仿真

为了研究气幕非线性对高拱坝气幕隔震效果的影响,基于高拱坝气幕隔震控制的气-液-固3相耦合数值模型,在该模型中引入了气幕的材料非线性,完成了锦屏一级高拱坝在汶川地震波作用下的气幕隔震效果研究,并与不考虑气幕非线性的计算结果进行了对比.结果表明:气幕可以显著降低拱坝上游坝面的动水压力.气幕厚度为1 m时,正常蓄水位及死水位工况,上游坝面最大动水压力分别降低70.2％和75.3％.气幕使拉应力的量值普遍降低,应力分布得到改善,拱坝的整体抗震性能得到显著提高.气幕非线性所导致的动水压力误差小于10％,因此,当动水压力在总水压力中所占比例较小时,可忽略气幕单元的材料非线性.     

我国高等教育市场失灵的表现、原因及其对策

采用非线性蠕变本构关系和夹层模型，对具初始缺陷压杆蠕变屈曲进行了几何非线性和几何线性分析，结果表明：几何非线性对蠕变后屈曲路径和临界时间有一定的影响，当初始挠度与载荷较小时，几何非线性对蠕变屈曲临界时间的影响可以忽略不计。