基于筋材包裹长度及模量变化的加筋包裹碎石桩破坏机理分析

采用有限元方法对加筋包裹碎石桩进行数值模拟,并验证了数值模型的正确性,建立10个不同参数的加筋包裹碎石桩数值模型,分析了筋材的弹性模量、长度和筋材包裹的位置对加筋包裹碎石桩承载性能的影响,研究了不同加筋包裹碎石桩模型的承载特性及破坏机理.研究结果表明:增大筋材的弹性模量和筋材包裹长度,会提高加筋包裹碎石桩的承载性能,其桩土应力比明显增大,桩体侧向变形更小更均匀,且筋材的弹性模量比包裹长度对加筋包裹碎石桩承载性能的影响大;对于部分包裹的加筋包裹碎石桩,筋材的长度越长,其承载性能越好,桩顶沉降50 mm时,筋材包裹在桩体中部的桩顶应力比包裹在桩体上部和下部提高了7.4%;加筋包裹碎石桩会因筋材断裂或者桩体变形过大而发生破坏.     

约束混凝土柱配置高强纵筋小偏压性能分析

采用高强箍筋能够对高强混凝土形成有效约束并大幅提高其变形能力,为受压构件中配置高强度纵筋奠定了基础。本文提出采用高强度钢筋（500 MPa 以上）作为高强箍筋约束高强混凝土柱中的纵筋。首先对建立的有限元模型与相同参数下的试验结果进行对比,验证了模型的准确性;然后,采用有限元方法分析了箍筋间距、纵向钢筋配筋率对纵筋应力水平、混凝土强度的影响,结果表明合理的选择箍筋间距,高强纵筋在构件中可发挥较好的作用;最后,探讨了纵向钢筋强度与构件承载力之间的关系,为约束混凝土柱中配置高强纵筋的理论研究与应用提供了参考。     

FRP筋混凝土梁粘结滑移力学性能数值分析

为了研究FRP筋与混凝土之间的粘结性能以及FRP筋与FRP筋混凝土构件的力学性能,采用ABAQUS建立FRP筋混凝土梁有限元数值模型,模型中混凝土采用塑性损伤模型,FRP筋采用线性单元.FRP筋单元和混凝土单元采用非线性弹簧单元连接,通过选取粘结滑移本构、锚固长度计算公式和调整添加弹簧的数量以及位置来考虑粘结滑移对FRP筋混凝土梁受力性能的影响.数值模拟结果与文献试验结果具有较好的一致性,验证了该有限元模型的正确性,所得结果对FRP筋混凝土结构试验具有一定的指导作用.     

斜筋配置对单排配筋低矮墙抗震性能影响试验

在低配筋量的单排配筋混凝土低矮剪力墙中配置斜向钢筋,可限制基底施工缝处水平剪切滑移和墙体斜裂缝开展,提高混凝土低矮剪力墙的抗震耗能能力.为探求带斜筋单排配筋混凝土低矮剪力墙的优化配筋设计方法,进行了5个不同配筋设计的剪力墙模型低周反复荷载试验,对比分析了各模型的破坏特征、滞回性能、承载与变形能力、刚度退化规律、耗能能力及钢筋应变发展规律.试验结果表明:对于单排配筋混凝土低矮剪力墙,斜筋可有效控制其剪切变形,使其抗震性能优于不带斜筋的剪力墙;合理配置斜筋,可明显提高混凝土低矮剪力墙的抗震耗能能力,获得性价比较高的抗震墙.     

龙门加工中心横梁部件静态特性分析

横梁部件是龙门加工中心的关键部件,横梁上悬挂着主轴系统,横梁部件的变形对整机的性能有直接的影响。在建立横梁部件实体模型和有限元模型的基础上,通过ANSYSWorkbench进行横梁部件的静态分析,为横梁部件的结构改进提理论指导,从而提高龙门加工中心的静态特性。     

任意截面无黏结预应力混凝土梁的有限元分析

建立了基于大变形非线性有限元理论的无黏结预应力混凝土梁的计算模型,能够较好地预测任意截面无黏结梁整个加载历史的非线性结构响应.无黏结筋的效应以等效节点荷载替代,由此可按普通有黏结钢筋混凝土梁进行分析,其截面内力由外荷载和无黏结筋等效节点荷载共同引起.利用修正的Rodriguez截面分析模型,混凝土的贡献通过边界顶点定义的梯形单元来实现.导出了任意截面无黏结预应力混凝土梁非线性全过程分析的标准有限元公式.无黏结试验梁的分析计算结果与试验结果吻合良好.     

单壳体潜艇球柱组合壳结构边缘效应分析

针对单壳体潜艇球柱组合壳结构连接处的边缘效应问题,采用薄壳理论及变形协调条件研究了球柱组合壳结构连接处的构件边界形式,建立了简化边界模型,通过将计算结果与试验数据进行对比分析,验证了简化边界模型的正确性.最后采用简化边界模型分析了球柱组合壳结构的边缘效应,结果表明边缘效应的影响范围是局部的,肋骨相对于球壳厚度对其影响更为显著.     

近海环境下锈蚀箍筋约束混凝土本构模型

采用人工气候环境模拟技术模拟近海环境,对36组约束混凝土棱柱体试件进行加速腐蚀,开展轴压试验,研究箍筋锈蚀对约束混凝土峰值应力、峰值应变和应力-应变曲线形状的影响. 通过对试验结果的回归分析,得到考虑箍筋锈蚀率影响的混凝土峰值应力和应变修正系数拟合公式,以形状系数作为应力-应变曲线形状参数,基于Mander模型确定考虑箍筋锈蚀率影响的形状系数的计算公式,建立近海环境下的锈蚀箍筋约束混凝土本构模型. 与试验结果对比发现：采用该模型计算得到的各试件峰值应力、峰值应变及应力-应变曲线形状均与试验结果符合较好,表明建立的本构模型能够较准确地反映锈蚀箍筋约束混凝土力学性能,可以用于该环境下的锈蚀RC结构剩余承载力及抗震性能评估.     

均布荷载下预应力FRP布钢与混凝土组合梁变形计算

目的为提高预应力组合梁的承载力和刚度,将传统预应力技术与FRP加固技术相结合,形成预应力FRP布钢与混凝土组合梁.方法根据预应力FRP布钢与混凝土组合梁结构与受力特征,利用弹性理论,对其进行分析.结果建立其考虑交接面相对滑移和预应力FRP布内力增量影响的组合梁变形微分方程,给出均布荷载作用下的组合梁变形理论计算公式.结论计算结果证明,预应力FRP布内力增量对组合梁变形影响相对较小,从而给出了组合梁变形的简化计算公式;所建立的预应力FRP布钢与混凝土组合梁变形理论计算公式具有合理性.     

预应力混凝土梁自振频率的疲劳演变

为了研究预应力混凝土（PC）梁自振频率的疲劳演变规律,理论推导了抛物线型布筋的后张无黏结预应力梁疲劳历程自振频率的计算公式. 针对Euler梁、Timoshenko梁和预应力梁等3类梁,分析剪转效应、预应力效应对梁自振频率的疲劳演变规律的影响. 通过对预应力混凝土模型T梁的疲劳试验和动力测试,对比分析3类梁理论频率计算公式的适用性. 研究结果表明,抛物线型布筋的预应力不影响整个疲劳历程中梁的偶数阶频率. 梁的第1阶频率退化速率随着疲劳荷载幅值的增大而增大,随着预应力的增大而减小. 在实际工程应用中,对于偏心布筋无黏结预应力梁结构,须考虑预应力对基频的增强效应.     

辉腾锡勒风力发电机基础有限元分析

辉腾锡勒风电项目发电机钢筋混凝土圆形基础的主要受力钢筋配筋有两种配置形式:双向正交分布和径向分布,运用整体式体积率配筋的方法,建立风力发电机基础三维有限元模型.计算后得知:主要受力钢筋均满足强度要求.底部主筋配筋形式通过钢筋最大应力值和钢筋应力分布两方面的比较,采用径向分布要优于双向正交分布.     

南水北调工程七里河水闸的三维有限元分析

基于南水北调河北段工程实例,建立了七里河水闸三维有限元模型,并计算了3种工况的应力和位移.给出了三维应力及位移计算结果和典型断面应力分布图.为水闸的设计提供更加科学的理论依据.     

撑杆式预应力钢管混凝土轴压构件屈曲理论分析方法

本文利用几何变形协调、有限元和共轭法对具有撑杆轴压构件屈曲的数值计算方法进行了理论分析和推导。所建立的计算方法概念清楚，使用方便，这为进一步进行撑杆式预应务钢管轴压构件屈曲分析建立了理论依据。     

多高层建筑结构中节点温度效应的探讨

通过工程实际中由于温度效应对建筑结构的影响 ,以多高层钢筋砼框架结构为具体研究对象 ,在我们对该结构已有的整体结构变形分析的基础上 ,用有限元的方法 ,探讨外露框架节点的应力、应变及变形 ,以确定是否应加配钢筋及钢筋放置的具体位置 ,对裂缝进行有效控制 .     

双层连续组合梁弹塑性状态的界面滑移

考虑了上层混凝土开裂及钢筋与混凝土之间滑移对梁变形的影响.根据剪力连接件的实际力学特性,采用简化后的线弹性弹簧来模拟钢筋 混凝土界面以及钢梁 混凝土界面的剪切滑移,并结合内力-变形关系推导出双层钢 混凝土组合梁的上下层界面滑移微分方程.在分析过程中偏保守地假设负弯矩截面上缘混凝土板抗拉刚度降为零.为验证该解析法的合理性,采用非线性较强的有限元软件Abaqus建立了空间模型,模型考虑了剪力连接件和材料的非线性.有限元计算结果表明,通过2种方法所得的界面滑移数值和趋势比较吻合,该解析法用于分析双层连续组合梁的滑移变形是可行的.     

火灾下钢筋混凝土墙计算模型及影响因素分析

采用有限元软件ABAQUS对火灾下钢筋混凝土墙的变形全过程进行了计算,计算结果与以往实验结果吻合较好。在此基础上,系统分析了轴压比、侧向荷载比、高厚比、墙厚度、混凝土抗压强度、钢筋屈服强度、配筋率和混凝土保护层厚度对钢筋混凝土墙变形和耐火极限的影响规律。研究结果表明,受火过程中,钢筋混凝土墙在无侧向荷载且轴压比或墙厚度较大、高厚比较小等情况下容易发生反向挠度现象,在工程常用参数范围内,墙耐火极限随着轴压比、侧向荷载比、高厚比、钢筋屈服强度或配筋率的增加而减小,随着墙厚度或混凝土强度的增加而增加。     

旋转锻压机本体结构的有限元分析

旋转锻压机本体是机床重要的基础部件,本体结构的强度和刚度直接影响到整个机床的性能。采用大型通用有限元软件ANSYS的结构分析模块对旋转锻压机本体结构的强度和刚度进行有限元分析,得出本体各部分应力和变形极值及其部位,并与本体所用材料的力学性能进行比较,得出的结果完全符合设计要求。通过多次有限元分析,得出本体变形量随外载荷变化的经验公式,为旋转锻压机结构设计或改造提供理论依据。     

慢走丝线切割机床丝架的热误差建模

慢走丝线切割机床上下丝架的误差受环境温度影响变化较大,且其相对位置的改变直接造成电极丝的位姿发生变化,从而使加工精度降低. 针对某大型慢走丝线切割机床,用旋量理论建立其理论热误差模型,采用有限元的方法计算在环境温度改变时上下丝架在x、y、z方向上的变形量,并用MATLAB处理得出电极丝位姿在笛卡儿坐标系中的变化情况. 构建实验平台实测不同环境温度下线切割机床上下丝架的热变形,基于径向基函数( radical basis function,RBF)神经网络的M-RAN算法建立热误差模型. 结果表明:该误差模型残差小于1μm,可以良好地反映出热误差分布及变化的规律.     

Performance index limits of high reinforced concrete shear wall components

The deformation performance index limits of high reinforced concrete(RC) shear wall components based on Chinese codes were discussed by the nonlinear finite element method.Two typical RC shear wall specimens in the previous work were first used to verify the correctness of the nonlinear finite element method.Then,the nonlinear finite element method was applied to study the deformability of a set of high RC shear wall components designed according to current Chinese codes and with shear span ratio λ≥2.0.Para...