预应力钢梁高温环境下的力学特征有限元分析

采用有限元方法研究预应力钢梁在受火条件下,一定时间段内构件的温度分布状况及其变化,在热分析的前提下,进行构件的热力效应分析。并将相应工况的力学特性研究与理论计算结果进行对比分析,从而进一步探索预应力钢梁在火灾(高温)条件下损伤机理。研究表明:温度高低、荷载形式、梁端约束、预应力损失、拉索布置高度等因素对钢梁的力学特性产生较大影响。所得结论可为预应力钢结构抗火设计提供参考。     

预应力钢桁架在高温(火灾)下的力学特性分析

高温(火灾)环境会改变预应力钢桁架力学特性,影响其安全性能。采用结构力学与火灾科学理论,对拉索式预应力钢桁架进行研究,探讨了高温(火灾)环境下不同拉索布置方式和拉索数目及杆件长度变化对预应力钢桁架力学特性的影响。研究表明:温度变化、拉索布置方式和拉索数目对预应力钢桁架力学特性产生较大影响,但杆件长度变化几乎不影响其拉索应力。研究成果对改善高温(火灾)下预应力钢桁架受力特性及对预应力钢桁架预应力体系布置等具有一定的参考价值。     

钢曲杆在高温（火灾）下的力学特征数值分析

高温(火灾)环境下钢曲杆的受力和变形将会产生较大变化,对结构的力学特征影响较大。本文根据结构稳定理论和热力学原理,应用有限元分析方法,结合三种不同工况,分别探讨了高温(火灾)环境下不同支座形式、杆截面形式等因素对钢曲杆力学特征的影响,并对三种工况下钢曲杆力学特征进行了数值分析与对比,得出了H型钢截面无铰钢曲杆更加符合建筑安全要求的结论,研究成果可为钢曲杆抗火研究提供参考。     

钢曲杆在高温(火灾)环境下的力学性能分析

高温(火灾)环境下大跨度钢曲杆力学性能会发生很大变化,本文根据钢结构、火灾学及力学基本理论,分别以三铰拱、两铰拱和无铰拱这三种形式为研究对象,提出了高温(火灾)环境下大跨度钢曲杆内力计算公式,分析了高温(火灾)下相关参数(线膨胀系数、结构温度、矢跨比、自重等)对大跨度钢曲杆承载性能的影响。研究表明:随着钢曲杆线膨胀系数增大、温度升高、自重增大,钢曲杆的内力增大,钢曲杆承载性能逐渐减小,并通过算例验证了所提方法的正确性,提出了在实际工程中如何提高钢曲杆承载性能的相关措施,可为大跨度钢曲杆抗火设计与分析提供参考。     

火灾下预应力损失对新型弦支穹顶结构稳定性影响分析

为了研究奥运会羽毛球馆在火灾情况下的性能,作者基于大空间空气升温理论对温度场进行了模拟,通过预应力损失反映温度变化对索力大小的影响,并对弦支穹顶结构进行了双重非线性影响的稳定承载力分析研究.计算结果表明,结构在90min火灾后除最外圈环索以外,其余环索的预应力损失比较明显,整体稳定承载力下降约1/5,但仍具有一定的安全储备;材料高温蠕变性对结构稳定承载力的影响很小,在结构抗火分析时可以忽略.     

火灾下有粘结预应力混凝土简支梁板的变形非线性分析

采用ANSYS程序计算得到梁板截面的温度场,然后用FORTRAN语言编写程序对高温下有粘结预应力混凝土简支梁板的变形进行了非线性分析。在非线性分析过程中,采用纤维元模型,考虑了力与温度的相互耦合的影响,得到梁板沿长度方向各个截面的弯矩-曲率关系,采用共轭梁法计算了火灾下有粘结预应力混凝土简支梁板的变形。将程序计算结果与有关文献的试验数据进行比较,吻合程度较好。同时,分别对大跨度有粘结预应力混凝土简支梁和板在ISO标准升温情况下的变形进行了非线性分析。经过计算可知,大跨度有粘结预应力混凝土简支梁在正常设计荷载水平下具有较高的耐火极限。     

火灾下预应力混凝土梁板非线性分析

常温下预应力混凝土结构中的预应力筋处于高应力状态.若因高温作用使预应力筋的预应力水平发生锐减,将给预应力混凝土工程带来灾难性的后果.因此,本文就应用ANSYS软件对火灾下预应力混凝土梁板非线性分析进行了尝试.在提出了常温下预应力混凝土受弯构件在有效荷载作用下的安全系数的概念,并推导出其数学表达式之后,通过大量的计算分析,得出了板中预应力筋抗火混凝土保护层厚度建议取值和梁中预应力筋梁侧抗火混凝土保护层厚度建议取值,为进行预应力混凝土结构抗火设计提供了参考依据.     

型钢加固预应力空心板的力学问题分析与应用

预应力空心板作为水平承重构件在建筑上得到了广泛的应用,随着时间的推移迫切需要对老化建筑的预应力空心板进行加固处理。本研究通过力学分析、挠度控制分析和工程实例,对不同的预应力空心板加固方法进行了比较。结果表明:采用粘贴型钢梁对预应力空心板进行加固,结构的挠度达到L/400,满足规范要求,且此方法施工简便,能够提高承载力。     

灰色预测在预测高温下预应力损失的应用

简述了灰色理论的特点和其建模过程,并将其应用于高温下预应力损失预测之中,利用后验差比值的方法检验了所建预应力损失预测模型的精度,经检验,模型的精度达到要求,因此,模型的预测效果较好,为估算高温下预应力损失提供了一个新的方法.     

火灾后预应力混凝土简支板力学性能试验

为了研究火灾后预应力混凝土板的承载力、变形和板中预应力筋有效应力的退化规律,进行了13块无粘结和1块有粘结预应力混凝土单向简支板火灾后力学性能试验.根据火灾下温度场分布沿板厚方向将截面分条带,引入火灾后钢筋、混凝土本构关系,基于截面轴力、弯矩平衡,获得了火灾下预应力混凝土板任意截面的弯矩-曲率关系全曲线,进而对截面曲率...     

露出型钢柱脚力学性能的有限元分析

露出型钢柱脚是钢结构厂房与基础相连接的重要部位,因此在对此类钢结构进行设计前需要对柱脚的力学性能进行全面深入的研究。采用有限元软件建立了考虑接触的三维有限元模型,对露出型钢柱脚进行了循环荷载下的非线性分析,讨论了轴向力、锚栓枚数等因素对其破坏模式和极限承载力的影响,并通过得到的弯矩—转角滞回曲线及骨架曲线,研究了柱脚的恢复力特性和耗能性能,并与试验结果进行了对比分析。结果表明,露出型钢柱脚呈滑移型滞回特征,滞回曲线较为饱满,耗能能力强,与试验结果吻合较好,研究结果对这种钢柱脚的设计与应用提供了参考。     

劲性混凝土柱预应力转换大梁应用研究

对劲性砼预应力转换大梁的应用进行了研究。着重解决了预应力转换大梁的梁柱钢筋节点处理及模板支撑体系的设计。在梁柱节点处理上形成了深化设计图，为顺利施工扫除了障碍；在模板支撑体系设计方面，成功地解决了转换大梁荷载大的施工支撑问题。     

空间钢构架混凝土L形柱的非线性有限元分析

通过ABAQUS有限元分析程序对空间钢构架混凝土L形柱受力性能的非线性分析,分析比较了配筋形式、轴压比、混凝土强度等级以及加载角等因素对空间钢构架混凝土L形柱承载力和变形能力的影响,供工程设计参考.     

钢骨—钢管混凝土柱非线性有限元分析

采用ABAQUS有限元软件对钢骨—钢管混凝土柱的受力性能进行了非线性分析,分析表明有限元分析结果与试验结果能够较好地吻合,说明所建立的非线性有限元分析模型能够较好地模拟钢骨—钢管混凝土柱的受力性能。在此基础上,对不同类型内埋钢骨的混凝土柱受力性能进行了模拟分析,为后续的试验研究提供参考。     

配索预应力网架的有限元分析

利用直接刚度法推导了空间预应力索的单元刚度，对配索预应力网架进行了有限元分析，并编制了静力计算程序。通过对结构内布索的预应力斜放四角锥网架的计算，得出了预应力网架的一些特性。     

空间钢构架混凝土柱受力性能的有限元分析

基于ABAQUS有限元分析软件建立了空间钢构架混凝土柱受力性能的非线性分析模型，对空间钢构架混凝土柱受力性能进行了分析，将分析得到的荷载和位移曲线与试验所得的曲线进行比较，经检验两者基本吻合。在此基础上，分析了轴压比、配钢率等参数对空间钢构架混凝土柱受力性能的影响，得到了一些有益的建议可供工程应用时参考。     

预应力混凝土梁受力全过程有限元分析

采用考虑材料非线性的有限元方法,选取适当的混凝土、普通钢筋和预应力筋的本构关系和单元类型,对6根预应力混凝土梁的受力全过程变形性能进行了非线性有限元分析,获得了梁的跨中弯矩-挠度曲线,受压边缘混凝土和预应力筋的荷载-应变曲线以及屈服位移、极限位移和位移延性系数等计算成果,与试验成果对比符合良好表明,基于ANSYS程序建立的有限元数值模型用于研究预应力混凝土受弯构件的变形性能是可行的.     

钢腹板体外预应力组合箱梁剪力滞效应有限元分析

应用ANSYS有限元软件建立钢腹板体外预应力组合箱梁有限元模型,在集中荷载对称作用在肋板处和集中荷载作用在翼板中心两种加载方式下,对波纹钢腹板体外预应力组合箱梁与平钢腹板体外预应力组合箱梁的剪力滞效应进行分析,对波纹钢腹板体外预应力组合箱梁在两种加载方式下的剪力滞系数沿纵向和横向的分布进行了讨论．结果表明：两种箱梁剪力滞系数的变化规律相同,但波纹钢腹板体外预应力组合箱梁的剪力滞效应相对明显;荷栽作用位置从肋板向翼板中心移动时,波纹钢腹板组合箱梁顶板由正剪力滞效应到负剪力滞效应变化,纵向在荷载作用位置附近剪力滞效应明显．     

T形钢管再生混凝土柱抗震性能有限元分析

以截面肢长、再生粗骨料取代率、钢管壁厚和轴压比为基本参数,采用大型通用有限元分析软件ABAQUS,对两种不同肢长的T形钢管混凝土柱模型在低周反复加载下的荷载-位移滞回曲线进行模拟计算,获得T形钢管再生混凝土柱在水平地震荷载作用下的滞回性能、变形能力和耗能能力,从而比较两种不同截面肢长T形钢管再生混凝土柱的抗震性能.相比于普通混凝土构件,再生混凝土构件表现出更好的变形能力和耗能能力.