CFRP索斜拉橋動態(tài)特性的有限元分析及動態(tài)試驗(yàn)

國內(nèi)首座cfrp索斜拉橋荷載試驗(yàn)及有限元建?！榻B了國內(nèi)首座cfrp索斜拉橋荷載試驗(yàn)，建立了該橋基于梁殼桿單元的有限元分析模型，進(jìn)行結(jié)構(gòu)有限元模擬，并與實(shí)測結(jié)果進(jìn)行了對比分析．分析結(jié)果表明，基于所建模型的結(jié)構(gòu)靜力學(xué)分析結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果基本吻合，該模型...

d型施工便梁常作為臨時結(jié)構(gòu)加固既有線路,其自振特性以及和機(jī)車、車輛動力荷載的聯(lián)合振動特性是判斷結(jié)構(gòu)運(yùn)營狀況和承載特性的重要指標(biāo)。本文運(yùn)用有限元方法,計算d型施工便梁在動荷載作用下的動撓度和自振頻率,分析和評估便梁的剛度和安全性,并將計算值和實(shí)測值進(jìn)行對比。

研究目的:d型施工便梁常作為一種臨時結(jié)構(gòu)加固既有線路,《鐵路工務(wù)安全規(guī)則》中規(guī)定列車通過便梁時限速45km／h,而實(shí)際上為減少施工對運(yùn)輸?shù)母蓴_,往往需將限速值提高至60km/h及以上。本課題為其提供理論依據(jù)。研究方法:運(yùn)用有限元的分析方法,通過建立數(shù)學(xué)模型,對使便梁所受載何進(jìn)行力學(xué)分析。研究結(jié)論:便梁在實(shí)際荷載作用下實(shí)測的豎向撓度值與利用本研究方法在考慮了沖擊系數(shù)后得到的計算結(jié)果十分接近;便梁跨中橫向位移實(shí)測結(jié)果與計算結(jié)果也十分接近,略小于計算值;實(shí)測d24便梁的頻率為3．7236hz,比理論計算結(jié)果大8．8％,便梁具有足夠的剛度。

復(fù)合斜拉索是在傳統(tǒng)鋼斜拉索的外層包裹碳纖維材料,讓碳纖維和鋼材優(yōu)勢互補(bǔ),使斜拉索的工程性能得到提高。應(yīng)用有限元軟件ansys及midas對復(fù)合材料斜拉索的靜力性能和振動特性做了分析,計算得出:碳纖維復(fù)合拉索在幾乎沒有增加原鋼絲索質(zhì)量和截面面積的基礎(chǔ)上,可有效地提高斜拉索的抗拉強(qiáng)度以及彈性模量;復(fù)合斜拉索的自振頻率也有所提高,可以更好地避免斜拉索共振。

牽索掛籃作為一個承載平臺系統(tǒng),與傳統(tǒng)掛籃相比更追求其輕型化,牽索掛籃結(jié)構(gòu)具有明顯的空間性。為確保橋梁懸臂澆筑施工中的安全性,建立了掛籃空間有限元模型,進(jìn)行分析掛籃結(jié)構(gòu)的力學(xué)行為,對牽索掛籃進(jìn)行ansys板殼元模擬分析,模擬掛籃各種工況下的應(yīng)力和變形。結(jié)果表明,掛籃的優(yōu)化設(shè)計是可靠的,有限元分析結(jié)果與室內(nèi)試驗(yàn)的結(jié)果較吻合,掛籃的使用性能可滿足施工要求。

獨(dú)塔混合梁不對稱索斜拉橋非線性動力特性有限元分析——橋粱的動力特性(固有頻率和振型)是結(jié)構(gòu)動力分析和抗震分析的重要參數(shù)。該文以東沙大橋?yàn)槔?，剁用ansys建立空間動力計算模型，分析了橋梁主要結(jié)構(gòu)參數(shù)對其振動特性的影響。結(jié)果表明，對于獨(dú)塔混合梁斜拉橋...

斜拉橋扁平鋼箱梁是空間復(fù)雜受力的結(jié)構(gòu)體系,是設(shè)計的關(guān)鍵部位。文章利用六自由度的梁單元和殼單元模擬斜拉橋中不同位置扁平鋼箱梁,形成混合有限元。利用該方法對某鋼箱梁斜拉橋進(jìn)行整體受力計算,得到鋼箱梁各板件的應(yīng)力,分析了鋼箱梁頂板應(yīng)力在橫橋向的不均勻性,并與常見的板殼有限元節(jié)段模型計算結(jié)果進(jìn)行比較,驗(yàn)證了該方法的實(shí)用性與可靠性。

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ANSYS在斜拉橋地震響應(yīng)有限元分析中的運(yùn)用

在國內(nèi)首座cfrp索斜拉橋上使用并獲得國家專利的錨具結(jié)構(gòu)形式的基礎(chǔ)上,研究了直筒+內(nèi)錐+直筒的新型錨固方案;建立有限元模型,對比分析了優(yōu)化前后的錨具筒壁接觸應(yīng)力和摩擦應(yīng)力,結(jié)果定性地表明,在錨具末端設(shè)置直筒段的有效性;對改進(jìn)后的錨具進(jìn)行靜載張拉試驗(yàn),主要測試靜載張拉過程中錨固區(qū)筋材表面的應(yīng)力分布和變化情況;試驗(yàn)結(jié)果與有限元分析結(jié)果吻合良好,表明該優(yōu)化方案有效可行;據(jù)錨具破壞前錨固區(qū)的應(yīng)力轉(zhuǎn)移現(xiàn)象提出了對粘結(jié)式cfrp錨具的破壞監(jiān)測方法。

加固后雙曲拱橋有限元分析與試驗(yàn)研究——對一采用異型截面拱加固法加固的雙曲拱橋進(jìn)行有限元分析和試驗(yàn)研究，從理論上驗(yàn)證該加固方法的有效性和合理性．在總結(jié)已有研究成果的基礎(chǔ)上，利用ansys分析軟件中實(shí)體單位對加固后的雙曲拱橋進(jìn)行有限元模擬，假設(shè)新老混...

橋梁結(jié)構(gòu)動力特性的有限元分析與試驗(yàn)研究

運(yùn)用非線性有限元法,采用三維殼單元shell93和空間梁單元beam18,利用耦合和約束理論,在ansys中建立金屬軟管的有限元模型,對金屬軟管進(jìn)行動態(tài)有限元分析(包括模態(tài)分析和瞬態(tài)分析),得到金屬軟管的任意階固有頻率,振型以及位移-時間曲線,并將分析結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較,證明了有限元建模及其分析結(jié)果的正確性,為金屬軟管的力學(xué)性能和設(shè)計分析尤其在防止共振方面的研究提供了參考。

根據(jù)實(shí)際工程需要,對某大廈屋頂托梁拔柱進(jìn)行加固設(shè)計,同時通過靜力試驗(yàn)以及ansys有限元軟件對該設(shè)計方案中鋼梁的應(yīng)力、應(yīng)變以及變形進(jìn)行了對比分析。結(jié)果表明:鋼梁在最不利荷載作用下仍能在彈性范圍內(nèi)工作,其作為框架結(jié)構(gòu)的托換梁能安全地實(shí)現(xiàn)荷載的傳遞;有限元分析結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果吻合較好,因而通過有限元分析,能較好地模擬托梁拔柱的過程中鋼梁的受力過程。

利用常規(guī)設(shè)計方法,首先確定了方鉆桿機(jī)床的初步方案。通過有限元方法對在切削過程中的方鉆桿機(jī)床床身進(jìn)行動態(tài)特性分析,找出方案中的不足,并提出結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案。筋板的動態(tài)特性直接影響機(jī)床床身的動態(tài)特性,文中分別以筋板的厚度、間距和開口為優(yōu)化變量,來改變床身的固有頻率,以此為優(yōu)化目標(biāo),進(jìn)行有限元優(yōu)化。結(jié)果表明,優(yōu)化后床身的動態(tài)性能得到顯著提高,達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo),并為床身改造提供了理論依據(jù)。

互通式地下立交是大型復(fù)雜的地下空間交通工程,目前國內(nèi)外在這方面的研究和可供借鑒的成果還很少。互通式地下立交一般處于城市化水平高,地面建筑密集,地下管網(wǎng)復(fù)雜,路網(wǎng)不易改造的城市中心區(qū),地下立交不同橫斷面處的地下空間結(jié)構(gòu)形式是不同的,既有平交、雙洞合一的大斷面,也有雙洞上下正交,動態(tài)施工力學(xué)復(fù)雜,影響因素眾多。結(jié)合重慶市渝中區(qū)朝天門大型互通式地下立交可行性研究,通過三維彈塑性有限元數(shù)值模擬,對地下立交的平交(15°)和上下正交兩種情況鉆爆法動態(tài)施工力學(xué)進(jìn)行研究,以檢驗(yàn)可行性研究提出的方案的合理性,為地下立交施工方案優(yōu)化提供科學(xué)依據(jù)。

京滬高鐵上海虹橋站無柱雨棚鋼結(jié)構(gòu)中使用了較多的鑄鋼節(jié)點(diǎn)。從結(jié)構(gòu)的整體安全性出發(fā),深入了解該類節(jié)點(diǎn)的受力性能并確保其在設(shè)計荷載下的安全性十分必要。對該工程的部分主要鑄鋼節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了精細(xì)有限元分析和足尺模型試驗(yàn)研究,了解鑄鋼節(jié)點(diǎn)的應(yīng)力分布特征和承載能力。通過有限元計算結(jié)果和足尺模型試驗(yàn)結(jié)果的對比,對有限元模型進(jìn)行修正,進(jìn)而計算節(jié)點(diǎn)的極限承載能力。最后,根據(jù)修正后的有限元模型對鑄鋼節(jié)點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計,在保證節(jié)點(diǎn)安全性的前提下,減緩了節(jié)點(diǎn)的應(yīng)力集中,降低了鑄鋼節(jié)點(diǎn)的重量。

本文介紹了大型運(yùn)載火箭地面靜力試驗(yàn)的技術(shù)要求，對安裝框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計和分析。通過對安裝框架中關(guān)鍵部件的受力情況和模態(tài)的分析，計算出了安裝框架中升降平臺、固定平臺、承力框架的最大綜合等效應(yīng)力及其振動頻率。

鐵路混合梁斜拉橋較公路橋承受更大的動載作用,鋼混結(jié)合段是混合梁斜拉橋關(guān)鍵構(gòu)造之一,其疲勞性能直接影響橋梁的安全運(yùn)營情況。本文以我國首座鐵路混合梁斜拉橋——寧波甬江大橋?yàn)楸尘?通過應(yīng)力等效原則以及結(jié)合梁的計算分析理論,對鋼混結(jié)合段疲勞模型試驗(yàn)進(jìn)行了設(shè)計和研究。最后對確定的疲勞試驗(yàn)?zāi)Ｐ?建立試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷挠邢拊治瞿Ｐ团c實(shí)橋結(jié)構(gòu)的受力情況進(jìn)行了等效分析,結(jié)果表明,試驗(yàn)?zāi)Ｐ团c實(shí)橋結(jié)構(gòu)等效性較好,結(jié)合段局部足尺模型試驗(yàn)?zāi)芊从吵鰧?shí)橋中結(jié)合段的受力情況。

　 第29卷第2期 2008年6月　 　　　　　　　　　　　　　　 力　學(xué)　季　刊 chinesequarterlyofmechanics 　　　　　　　　　　　　　 vol.29no.2 　june2008 縱向力作用下無縫線路動態(tài)特性有限元分析 羅雁云,施董燕,譚曉春 (同濟(jì)大學(xué)鐵道與城市軌道交通研究院,上海201804) 摘要:本文通過建立無縫線路有限元動力分析模型,研究了鋼軌自振頻率和溫度力之間的關(guān)系。該動力模型包 括鋼軌模型,鋼軌扣件模型,軌枕模型,考慮了鋼軌斷面特性,鋼軌磨耗,軌下剛度以及扣件的彈性剛度和扭轉(zhuǎn)剛 度等因素對動力模型計算的影響。分別分析了鋼軌磨耗,軌枕支承間距,扣件剛度,鋼軌類型以及軌下剛度等參 數(shù)改變的情況下,鋼軌縱向力變化對鋼軌振動特性的影響。對部分的計算數(shù)據(jù)與實(shí)際試驗(yàn)測得的數(shù)

本文通過利用有限元軟件ansys對水電站橋式啟閉機(jī)整機(jī)多工況強(qiáng)度和剛度分析；對橋架在外載荷作用下的應(yīng)力、變形及撓度進(jìn)行了有效的模擬和計算。從強(qiáng)度和剛度兩個方而對該橋機(jī)的設(shè)計方案進(jìn)行評價，提出改進(jìn)的建議。

為了使平面鋼閘門的自振頻率遠(yuǎn)離水流的高能脈動主頻率段,保證閘門的安全,在重點(diǎn)考慮流固耦合對閘門自振特性影響的基礎(chǔ)上,采用大型有限元分析軟件ansys分析平面鋼閘門的自振頻率,并結(jié)合工程實(shí)例,分析了平面鋼閘門在無水和有水狀態(tài)下的振動特性,結(jié)果表明,流場對閘門自振特性影響較大,對低階振動頻率的影響尤其顯著。