均布荷載作用下工字形簡支深梁有限元分析

文章編號:100722284(2005)1220051204 豎向荷載下樁土相互作用的有限元分析 張社榮,李光華 (天津大學(xué)建筑工程學(xué)院,天津300072) 　　摘　要:在水閘設(shè)計(jì)中,對軟土地基的處理多采用樁基。但是由于樁土作用的復(fù)雜性,要獲得解析解是十分困難的。 利用大型有限元軟件ansys,建立了樁土相互作用的三維有限元-接觸面單元的非線性數(shù)值模型,對豎向荷載作用下 的群樁與土的相互作用機(jī)理進(jìn)行了分析與探討。結(jié)果表明,采用的接觸單元模型能夠很好地模擬樁與樁側(cè)土體之間滑 移破壞地發(fā)展情況。 　　關(guān)鍵詞:樁土相互作用;非線性分析;接觸面單元 　　中圖分類號:tu473.1+2　　　文獻(xiàn)標(biāo)識碼:a finiteelementanalysisofpileοsoilinteractionunderverticallo

樁底壓漿樁在軸向荷載作用下的有限元分析——簡述t樁底壓漿樁的成樁工藝，討論了其提高承載力的機(jī)理，建立了樁～土體系分析模型，利用所提出的分析模型對樁底壓漿樁成樁及壓樁的仝過程進(jìn)行了模擬分析。在分析中引用了非線性接觸面單元、考慮了土體的非線性。結(jié)...

針對某市改造工程中需要替換標(biāo)志牌的舊l型標(biāo)志牌桿,建立了包括面板、懸臂和立柱的有限元模型,分析了結(jié)構(gòu)的模態(tài),得到了自振頻率,計(jì)算了結(jié)構(gòu)在自重以及風(fēng)荷載作用下的位移、應(yīng)力響應(yīng),并結(jié)合規(guī)范要求,以確認(rèn)其繼續(xù)使用的安全性。

采用通用的結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)分析軟件ansys仿真分析了雙層離散軌道模型在列車荷載作用下的振動(dòng)響應(yīng)情況,對無軌道不平順和有軌道不平順兩種工況進(jìn)行了有限元計(jì)算,分析表明軌道不平順對軌道結(jié)構(gòu)振動(dòng)和整體道床作用反力的影響很明顯,軌道不平順越高,軌枕的振動(dòng)速度加劇,整體道床作用反力峰值也顯著增加。

地震荷載作用下壩基砂土液化有限元分析——通過ansys有限元軟件結(jié)合具體工程實(shí)例，對地震荷載作用下壩基砂土的液化機(jī)理進(jìn)行了分析。研究結(jié)果表明采用平面應(yīng)變有限元法可以得到與實(shí)測值較吻合的結(jié)果，這一方法對實(shí)際工程設(shè)計(jì)具有一定的指導(dǎo)作用?！　?/p>

利用有限元軟件ansys10.0的耦合場分析功能,根據(jù)有限元理論對功能梯度壓電結(jié)構(gòu)的在荷載作用下的力學(xué)響應(yīng)進(jìn)行了分析。假設(shè)材料的力學(xué)和電學(xué)常數(shù)均沿板厚度z方向按同一函數(shù)規(guī)律變化。利用有限元軟件計(jì)算功能梯度壓電板在電荷載作用下的電勢與位移,并進(jìn)行分析,所得結(jié)果與文獻(xiàn)中的基本一致

為研究壓彎荷載作用下復(fù)合節(jié)能輕質(zhì)墻板橫向水平受力性能,以墻板壓彎試驗(yàn)為基礎(chǔ),建立了壓彎墻板有限元模型。通過與墻板試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較,驗(yàn)證了有限元模型的正確性,并利用該有限元模型,探討了自攻螺釘間距、自攻螺釘直徑、薄面板強(qiáng)度、薄面板彈性模量等參數(shù)對壓彎墻板橫向水平承載力的影響程度與規(guī)律。以此為基礎(chǔ),提出了壓彎荷載作用下復(fù)合節(jié)能輕質(zhì)墻板橫向水平承載力簡化計(jì)算公式。結(jié)果表明:自攻螺釘間距、自攻螺釘直徑與薄面板強(qiáng)度、薄面板彈性模量等參數(shù)對壓彎墻板橫向水平承載力有較大影響。

受沖擊荷載作用土體變形的有限元研究——把土當(dāng)作一種彈塑性材料，把鉆頭沖擊土體的過程抽象為一個(gè)半無限體在圓環(huán)面積上受均布力作用的問題，建立合理的計(jì)算模型，采用ansys有限元分析中瞬時(shí)動(dòng)態(tài)動(dòng)力學(xué)分析來模擬分析土體沖擊變形過程，探討在鉆頭結(jié)構(gòu)一定、輸...

基于有限元法的工字形軸壓組合鋼梁屈曲分析——對于鋼結(jié)構(gòu)中的工字形軸壓組合鋼梁，利用有限元法分別進(jìn)行了特征值屈曲分析和非線性屈曲分析，并將分析結(jié)果與材料力學(xué)中的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較，從而驗(yàn)證了有限元分析的正確性。

爆炸荷載作用下鋼筋混凝土梁破壞形態(tài)有限元分析

有限元計(jì)算真空荷載處理軟基沉降的建議——針對國內(nèi)工程界在真空預(yù)壓加固軟基數(shù)值分析中使用較多的等效荷載理論展開分析。通過工程實(shí)例，采用真空荷栽實(shí)現(xiàn)的不同處理方法、有限元軟件模擬現(xiàn)場情況，計(jì)算固結(jié)過程，并將計(jì)算結(jié)果和實(shí)測值對比，指出了等效荷載理論...

拱橋是我國橋梁的基本橋型之一，鋼管混凝土拱橋的應(yīng)用，替代鋼結(jié)構(gòu)，給拱橋的發(fā)展注入了新的活力，得到了廣泛應(yīng)用。在風(fēng)荷載作用下，小位移的彈性理論不再適用，只有采用非線性有限位移理論才能反映結(jié)構(gòu)的實(shí)際行為。另外，風(fēng)荷載對于橋梁結(jié)構(gòu)來講是空間荷載，為此，本文基于有限位移理論建立空間有限元方法分析鋼管混凝土拱橋在靜風(fēng)荷載作用下的反應(yīng)。

近年由于我國大力加強(qiáng)交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),需要修建大量的橋梁,拱橋作為橋梁的基本橋型之一,在我國過去的公路、鐵路及市政工程中得到廣泛的應(yīng)用,為我國的主橋型之一。由于我國的國情,拱橋的拱肋材料主要是鋼筋混凝土和圬工材料,至今仍無法大量應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu);而材料強(qiáng)度低,施工方面的困難一直困擾著拱橋跨徑的發(fā)展。鋼管混凝土拱橋的應(yīng)用,無疑給拱橋的發(fā)展注入了新的活力,得到了廣泛應(yīng)用。

利用有限元數(shù)值模型分別計(jì)算了四邊簡支和四邊固支均勻受剪矩形板彈性屈曲剪應(yīng)力及屈曲后極限強(qiáng)度?？紤]內(nèi)填板的屈曲后強(qiáng)度,通過相關(guān)文獻(xiàn)的單層和4層鋼板剪力墻試驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證了多層鋼板剪力墻有限元數(shù)值模擬方法的正確性。利用試驗(yàn)驗(yàn)證的有限元分析方法分別研究了單層和4層鋼板剪力墻在水平荷載作用下內(nèi)填板高厚比的變化對結(jié)構(gòu)性能的影響,并與相應(yīng)的單層和4層純框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了比較,這為鋼板剪力墻在不同階段的結(jié)構(gòu)性能分析提供了依據(jù)。

利用有限元程序?qū)A芯復(fù)合墻板在水平荷載作用下的變形進(jìn)行分析,探討墻板結(jié)構(gòu)層厚度、水平桁架、縱向桁架、鋼筋網(wǎng)作為主要參數(shù)變化時(shí)對墻板變形的影響。分析得出:影響墻板剛度的主要因素是結(jié)構(gòu)層厚度,其次是水平桁架,其他因素影響較小。該結(jié)論為新型復(fù)合墻板的研發(fā)提供了理論依據(jù)。

為了研究焊接t型方鋼管節(jié)點(diǎn)的滯回性能,從而進(jìn)一步為研究方鋼結(jié)構(gòu)的抗震性能打下基礎(chǔ),對軸向往復(fù)荷載作用下t型方鋼管節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了有限元建模和分析。通過有限元分析結(jié)果發(fā)現(xiàn):焊接方鋼管節(jié)點(diǎn)的滯回曲線較為飽滿,表明該節(jié)點(diǎn)在承受地震等強(qiáng)動(dòng)力荷載作用下具有較好的耗能性。

粘貼碳纖維布磚砌體墻在低周反復(fù)荷載作用下的有限元分析——目的研究碳纖維布加固磚砌體墻的抗震受力性能及不同的碳纖維布粘貼方式對磚砌體墻抗剪承載能力的影響，提出縱橫粘貼碳纖維布和四面圍束粘貼碳纖維布的方法．方法對比交叉粘貼碳纖維布和橫向粘貼碳纖維...

水平荷載單樁的三維有限元分析——利用有限元程序ansys對樁土相互作用體系中單樁的橫向靜力響應(yīng)進(jìn)行了三維有限元數(shù)值模擬。分析了是否考慮土體的彈塑性、樁土之間是否考慮接觸面等因素對單樁橫向響應(yīng)的影響。提出了確定接觸面參數(shù)的方法，以及有效模擬單樁橫向...

為了研究貧混凝土瀝青路面受力在不同路面結(jié)構(gòu)和材料參數(shù)下的狀況,通過三維有限元數(shù)值分析方法,分析了面層厚度、面層模量、應(yīng)力吸收層厚度、應(yīng)力吸收層模量和裂縫寬度對貧混凝土基層瀝青面層層底應(yīng)力的影響。路面結(jié)構(gòu)計(jì)算與分析表明:在貧混凝土基層-瀝青面層復(fù)合式路面結(jié)構(gòu)中,適當(dāng)增加瀝青面層厚度對防治反射裂縫十分有效,而通過提高瀝青面層強(qiáng)度的方法來減少反射裂縫效果不明顯;一定厚度和模量的應(yīng)力吸收層能有效降低瀝青面層底面應(yīng)力水平;貧混凝土基層裂縫寬度對瀝青面層底面受力具有較大的影響。

某市政改造工程中計(jì)劃在現(xiàn)有的公路l型標(biāo)志牌桿上更換新型標(biāo)志牌。據(jù)此計(jì)算分析舊l型標(biāo)志牌桿是否可以在承載新型標(biāo)志牌條件下繼續(xù)使用,以達(dá)到降低改造成本的目的。針對改造工程中需要替換標(biāo)志牌的舊l型標(biāo)志牌桿,建立了包括面板、懸臂和立柱的幾何模型。使用有限元方法進(jìn)行分析計(jì)算了結(jié)構(gòu)的模態(tài)、得到了自振頻率。計(jì)算了結(jié)構(gòu)在自重以及風(fēng)荷載作用兩種工況下的位移、應(yīng)力響應(yīng),并結(jié)合規(guī)范要求,判別出標(biāo)志牌桿結(jié)構(gòu)整體的剛度不滿足規(guī)范要求。因此舊l型標(biāo)志牌桿必須被替換,同時(shí)提出了結(jié)構(gòu)優(yōu)化意見。

暖通自吸泵具有自吸能力強(qiáng)、使用要求低和效率高等等一系列優(yōu)點(diǎn),因此在農(nóng)業(yè)應(yīng)用十分廣泛,但暖通自吸泵在自然條件下長期受載容易變形,大大影響自吸泵的使用壽命,本文通過simulation軟件對暖通自吸泵三維模型進(jìn)行有限元分析,分析暖通自吸泵在自然條件下的載荷承受能力,為后續(xù)進(jìn)一步地改善暖通自吸泵提供一定的理論依據(jù)。通過研究發(fā)現(xiàn)泵所受大應(yīng)力、應(yīng)變也發(fā)生在泵底部支撐板塊和泵殼連接的地方,泵的出口處位移變化最明顯,且改變進(jìn)口法蘭上的載荷比改變出口法蘭上的載荷,其應(yīng)力、位移、應(yīng)變變化更明顯。

本文研究了房屋結(jié)構(gòu)在地震載荷作用下之下的抗震性能,得到房屋結(jié)構(gòu)的受力情況.建立了一個(gè)三層鋼筋混凝土房屋框架的有限元模型,并對其進(jìn)行有限元模擬計(jì)算分析;找到在地震載荷作用之下,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的拉伸壓縮損傷破壞形式以及發(fā)生的位置;進(jìn)而得到造成房屋整體結(jié)構(gòu)倒塌的主要原因,同時(shí)也為房屋的抗震設(shè)計(jì)提供一定的參考價(jià)值.