型钢混凝土桁架节点有限元分析

由于普通结构设计软件无法实现型钢混凝土空间桁架节点内部细化计算分析，为解决这一问题，通过采用ANSYS软件对整体结构进行静力分析，并提取桁架节点处各构件的内力，将其施加于桁架节点的实体模型，进行精细的有限元计算分析；检验桁架节点实体模型内部应力是否满足强度要求，验证结构设计时节点区域的型钢选取和配筋的合理性；同时将分析结果与在该结构施工现场实际检测结果进行对比。结果表明，AN—SYS软件能够准确地完成普通结构设计软件无法完成的复杂结构模型的细化有限元分析。     

钢管初应力对方钢管混凝土构件性能的影响研究

在14根方钢管混凝土构件试验的基础上,分析了初应力系数、荷载偏心率、混凝土强度、试件长细比等因素对承载力的影响,给出了钢管初应力对方钢管混凝土压弯构件承载力的影响系数,采用ANSYS有限元分析程序进行了非线性全过程分析.     

层间接触与弹性模量对某导弹场坪动载的影响

为了研究某型导弹典型公路发射场坪沉降量和受力状态,利用混凝土塑性损伤模型建立某导弹无依托发射场坪有限元模型,在选取30种典型路面结构的基础上,分析了土基层弹性模量和面层与基层间黏结状况两个因素对路面动载响应的影响。结果表明:层间接触不良会导致路面弯沉、剪应力变大。同时得出该型导弹发射道路土基层弹性模量应大于20 MPa。研究结果对于评估导弹无依托发射生存能力和快速反应能力提供参考依据。     

振动分析在钢桁架结构损伤预警中的应用

基于有限元分析软件ABAQUS平台,以一种钢桁架结构为例进行数值仿真分析;以白噪声信号作为环境激励信号,对钢桁架结构进行振动分析;结合虚拟脉冲响应函数和小波包能量谱分析法,对钢桁架结构在环境信号激励下进行损伤预警。最后,比较了不同测点的预警效果。结果表明:这两种方法的同时使用,对钢桁架结构在环境激励下进行损伤预警的效果十分明显,具有很好的工程应用价值。     

梁式转换结构的ABAQUS非线性有限元分析

为研究梁式转换结构在竖向荷载作用下应力的分布及承载力情况,运用ABAQUS软件对文献[9]中的满跨剪力墙梁式转换结构ZHL-1进行有限元分析,并将有限元计算与文献报道的试验进行结果对比。分析表明:数值模拟与试验所得极限承载力误差仅为4.17%;该结构中转换梁与上部剪力墙共同作用所产生的应力拱效应分布及变形发展全过程与试验吻合较好;引入的损伤参数可以有效体现混凝土的拉伸开裂变化和压缩破坏特征。因此,运用ABAQUS软件,结合混凝土损伤塑性模型梁式转换结构所作的非线性有限元分析结果,可以为类似的剪力墙梁式转换结构设计和试验提供参考。     

钢—混凝土复合爆炸容器内爆响应数值模拟

应用动力有限元方法模拟了轴对称椭球顶圆柱密闭式抗爆容器内部爆炸流场,并对钢衬-混凝土复合容器壁的应力应变响应进行了数值模拟分析.分析结果显示:钢衬层应力波动的低、高频两部分分别起因于压力波的反复作用及钢衬结构的本征振动,二次波对容器顶部的作用很重要,并由此对混凝土的塑性及损伤的时空分布产生重要影响.数值模拟结果与实验结果一致.     

框支短肢剪力墙转换结构不同墙肢布置方式抗震试验研究

框支短肢剪力墙转换结构在实际工程中已得到广泛应用,但其理论研究尚需完善.在试验和分析的基础上,通过对不同墙肢布置方式的两榀斜柱式转换结构试件在竖向和水平荷载共同作用下受力机理、承载能力、破坏形态、滞回特性、变形能力、延性系数、抗震耗能以及破坏机制等抗震性能参数的分析和对比,揭示了墙肢布置方式变化对整个转换结构受力性能及...     

模糊灰色关联模型在遮弹层防护性能评价中的应用

为对遮弹层防护性能进行综合评价,建立了遮弹层防护性能评价指标体系,采用多对象模糊综合评价和加权多层次灰色关联评价相结合的方法.得到了遮弹层防护性能的二级模糊灰色关联评价模型,并对五种遮弹层的防护性能进行了评估.结果表明,综合考虑直接成本、施工条件、伪装性能等因素,刚玉块石混凝土遮弹层防护性能最佳.该模型为遮弹层防护能力综合评估提供了理论依据.     

钢纤维喷射砼单层永久衬砌在某燃峒室中的应用

钢纤维混凝土是一种新型复合材料，与普通混凝土相比具有良好的物理力学性能。钢纤维混凝土正越来越广泛地用于隧道及地下工程中。采用Ansys5．61版有限元分析程序对某大跨度峒室Ⅳ类围岩试验段中应用钢纤维喷射混凝土单层永久衬砌取代传统的网喷混凝土+钢筋混凝土二次衬砌方法进行了理论设计。工程实践表明钢纤维能比钢丝网提供更高的剩余荷栽承受能力，钢纤维喷射混凝土在首次开裂后具有较小的变形，在变形的情况下也具有同等的功能，钢纤维喷射混凝土单层永久衬砌完全可以取代传统的支护设计方法，并可取得显著的技术经济综合效益。     

二层粘弹阻尼复合结构的优化设计

构造二节点八自由度有限元模型对二层粘弹弱约束阻尼复合结构的动力学特性进行了数值分析,其计算结果与实验结果基本一致.利用此有限元模型研究了各层阻尼材料的几何及物理参数对复合结构阻尼性能的影响.     

钢筋混凝土外粘钢板结构裂缝的有限元数值模拟

随着高技术武器的不断发展,防护工程正面临着前所未有的威胁和挑战,新型防护结构及材料已经成为研究的热点。针对这一实际背景,运用ANSYS大型有限元软件,采用数值模拟的方法对普通钢筋混凝土结构和外粘钢板混凝土结构在相同均布面荷载作用下的变形、钢筋应力以及结构裂缝的开展情况进行了比较。结果表明外粘钢板的钢筋混凝土结构能够大大增强结构的抗力,并且有效的抑制了裂缝的开展。     

应用锤击法的大型复合材料桁架结构段自由振动分析

复合材料桁架结构以其轻质和优异的力学性能应用于大型航天航空飞行器结构,其承载能力和振动特性是决定其应用效果的关键因素。本文考察了大型碳纤维/环氧复合材料方形截面桁架结构段的自由振动特性。采用锤击法实验测试得到了复合材料桁架结构段自由振动的模态和频率,并与有限元数值模拟结果进行对比分析,论证了锤击法测试振动特性在复合材料桁架结构上应用的可行性和准确性。     

钢筋钢纤维混凝土既有裂缝梁中钢纤维阻裂作用有限元分析

通过建立钢筋钢纤维混凝土既有裂缝梁和钢筋混凝土既有裂缝梁的有限元分析模型,借助ANSYS分析了两种梁在荷载作用下的裂缝尖端处应力、裂缝宽度增幅和挠度并作出对比。分析结果表明钢纤维对裂缝开展有很好的阻止作用,而且能明显缓和裂缝尖端处应力,减小梁的挠度。     

钢筋混凝土构件中钢筋温度数值计算方法讨论

采用有限元法计算构件截面温度时认为构件材料全部是混凝土,忽略了占截面积比率很小的钢筋,然后以钢筋所在位置的混凝土温度代替为钢筋的温度。人们对这种算法存在的误差大小并不清楚。对400mm×400mm矩形截面钢筋混凝土柱在四面受火条件下的温度场进行了计算,对比了考虑截面上存在钢筋时构件的温度场与不考虑钢筋而认为材料全部是混凝土时构件的温度场。研究发现,当考虑截面上存在钢筋时所得钢筋温度与采用简化方法所得替代温度差别不大,对构件承载力影响很小,说明这种简化的温度场计算方法安全可靠。     

应用Isight的复合材料桁架结构优化设计

轻质复合材料及其结构以其优异的力学性能在航天航空飞行器上得到了广泛应用。考察玻璃纤维/环氧复合材料方形截面桁架在典型弯曲载荷工况条件下的非线性结构承载性能。采用Isight集成平台对桁架结构进行多参数优化设计,获得满足结构刚度和承载性能要求的最轻质桁架结构的几何参数,并分析最优化结构在载荷作用下的结构非线性响应行为。结果表明采用Isight平台对桁架结构进行多参数优化设计具有较高的效率和可信度。     

侧贴碳纤维布加固连续梁非线性有限元分析

为研究不同初始荷载作用下侧贴碳纤维布及侧贴预应力碳纤维布加固钢筋混凝土连续梁的加固效果,采用有限元分析软件ABAQUS对其进行数值模拟,并将有限元分析结果与试验结果对比。有限元分析表明：钢筋混凝土连续梁的加固效果受初始荷载的影响,初始荷载越小,加固效果越好;对纵向侧贴碳纤维布施加预应力,能够大幅提高钢筋混凝土连续梁的抗弯承载力,与未加固梁相比其抗弯承载力提高了65%以上;有限元计算结果与试验结果的荷载-挠度曲线吻合较好,两者的抗弯承载力相差不超过10%。所得结果可以为类似加固设计和试验提供参考。     

筒形桅杆有限元计算模型及无刚度奇点的消除方法研究

本文提出了一个用于消除空间杆梁结构有限元模型中的无刚度“奇点”的元素及相应的刚度矩阵计算公式。在无刚度“奇点”出现处以此元素替代拉压杆元,可使空间杆梁结构模型中的无刚度“奇点”消失,能够在不增加整个计算模型自由度的情况下提高计算结果的精度。在微型计算机上运用全部三维12自由度梁单元计算模型、拉压杆元——加弹性支座计算模型和本文提出的计算模型对某型军舰的桅杆结构进行了实例计算比较。计算结果表明:用本文方法得到的应力值、位移值与全部三维12自由度梁单元模型的计算结果符合良好。     

含裂纹钢板复合材料修补疲劳寿命数值分析

用ANSYS有限元软件对复合材料修复含边裂纹、中心裂纹和切口的钢板的疲劳寿命进行了数值分析.研究了边裂纹、中心裂纹长度对钢板疲劳寿命的影响,分析了碳纤维增强复合材料对3种损伤钢板疲劳寿命的修复效果.计算结果显示,修补后结构件的疲劳寿命可延长3～50倍.     

Damage modeling of ballistic penetration and impact behavior of concrete panel under low and high velocities

This work presents a numerical simulation of ballistic penetration and high velocity impact behavior of plain and reinforced concrete panels. This paper is divided into two parts. The first part consists of numerical modeling of reinforced concrete panel penetrated with a spherical projectile using concrete damage plasticity (CDP) model, while the second part focuses on the comparison of CDP model and Johnson-Holmquist-2 (JH-2) damage model and their ability to describe the behavior of concrete panel under impact loads. The first and second concrete panels have dimensions of 1500 mm × 1500 mm × 150 mm and 675 mm × 675 mm × 200 mm, respectively, and are meshed using 8-node hexahedron solid elements. The impact object used in the first part is a spherical projectile of 150 mm diameter, while in the second part steel projectile of a length of 152 mm is modeled as rigid element. Failure and scabbing characteristics are studied in the first part. In the second part, the com-parison results are presented as damage contours, kinetic energy of projectile and internal energy of the concrete. The results revealed a severe fracture of the panel and high kinetic energy of the projectile using CDP model comparing to the JH-2 model. In addition, the internal energy of concrete using CDP model was found to be less comparing to the JH-2 model.