薄壁桿件有限元計算高層建筑承重體系

高層建筑建設施工過程中,需要有科學合理的施工建設結構作為重要支撐,針對結構抗側力和豎向承重體系的實際運用效果進行全面分析,并對其進行不斷的優(yōu)化,積極尋找到有效的施工建設方式,將能夠為保障工程質量,降低施工成本提供良好的前提條件。本文主要是從高層建筑結構抗側力與豎向承重體系優(yōu)化的工程實例分析入手,針對結構抗側力和豎向承重體系的優(yōu)化設計工作進行全面細致的分析。

高層建筑建設施工過程中,需要有科學合理的施工建設結構作為重要支撐,針對結構抗側力和豎向承重體系的實際運用效果進行全面分析,并對其進行不斷的優(yōu)化,積極尋找到有效的施工建設方式,將能夠為保障工程質量,降低施工成本提供良好的前提條件.本文主要是從高層建筑結構抗側力與豎向承重體系優(yōu)化的工程實例分析入手,針對結構抗側力和豎向承重體系的優(yōu)化設計工作進行全面細致的分析.

1前言工程結構的穩(wěn)定性分析是一個重要問題。對于鋼結構而言,采用薄壁桿件考慮翹曲的影響是必要的。本程序是針對桿系結構分析而編制的,包括了桁架單元、梁單元和薄壁桿件單元,其中薄壁桿件單元按14個自由度計算。程序中可以進行線性、非線性的靜力分析和動力分析。單元剛度矩陣可以考慮內力的非線性影響,開口、閉口薄壁桿件采用課題組自行推導的非線性公式編制。該程序應用于盧浦大橋以及黑龍江200m跨的拱橋的計算分析,取得了很好的成果。

桿件有限元位移函數(shù)完備性的初步探討——傳統(tǒng)桿系結構力學及桿系有限元方法,長期以來,一直為國內外視為計算桿系結構的精確方法。然而大量的工程實踐和科學研究表明:有相當一類空間整體性能良好的桿系及其結合結構,其試驗、實測值遠遠偏離以各種現(xiàn)行方法計算的理...

隨著我國城市經濟轉型的不斷深入,城市文明程度相應得到了提高,與此同時,建筑施工技術得到迅速發(fā)展,對高層建筑中深基坑開挖技術的要求也越來越高。在深基坑開挖的技術中,逆作法作為新興技術在深基坑支護方面有著較強的適用性[1]。有限元分析法作為有效的數(shù)值分析方法逐漸受到了建筑專家和學者的重視。本文對有限元分析在逆作法中的應用進行了分析,從逆作法施工的發(fā)展及特點入手,對逆作法存在的問題進行了描述,進而對逆作法有限元分析過程進行了探究,具有較強的指導意義。

介紹了目前高層建筑結構分析的常用四種方法及其適用范圍,提出了對于分析復雜體型的結構全三維有限元模型是當前最為合適、最為有力的計算方法,并通過實際工程闡述了其有限元模型的建立及計算結果的分析。

介紹了目前高層建筑結構分析的常用四種方法及其適用范圍,提出了對于分析復雜體型的結構全三維有限元模型是當前最為合適、最為有力的計算方法,并通過實際工程闡述了其有限元模型的建立及計算結果的分析。

薄壁結構固有頻率的p型有限元數(shù)值計算收斂性研究——通過使用msc．patran／nastran中的p型有限元評價多種典型薄壁結構構件動力學品質分析中的特征值計算收斂問題，并對高階形函數(shù)的作用進行了深入分析，從而說明高階p型體元在薄壁結構建模中的優(yōu)越性。

針對非桿件體系水工結構在配筋計算中存在的難點,以某工程水工筒體結構為例,根據應力圖形法配筋原理,通過編制相關的分析計算程序對其進行計算分析及配筋設計.計算結果表明,非桿件體系水工鋼混結構采用有限元法分析和配筋是可行且有必要的.

在高層建筑結構分析中將有限元與有限條方法結合起來，用三次ｂ樣條函數(shù)的線性組合作為位移函數(shù)，并構造了廣義有限桿單元，解決了有限元有限條混合單元的連接問題，可以進行框架－剪力墻及框支剪力墻等的分析。編制了專用計算程序。工程實例計算表明：計算結果與現(xiàn)有的試驗結果吻合較好，計算精度是令人滿意的，具有工程實用價值。

為數(shù)值模擬構件在多軸循環(huán)加載下的應力應變響應,利用ansys分析軟件對承受高溫2軸比例與非比例循環(huán)拉扭加載下的光滑薄壁管件進行了彈塑性有限元分析．分析模擬過程中,采用vonmises屈服準則、多線性隨動強化準則和高溫單軸循環(huán)加載的應力應變數(shù)據來描述材料高溫彈塑性特性．采用柱坐標系下在試樣一端加軸向位移和周向位移來實現(xiàn)拉扭應變加載．通過對光滑薄壁管件的后處理結果與試驗比較表明,采用的循環(huán)彈塑性有限元分析得到的結果與試驗結果相吻合．

介紹某高層建筑結構中大跨度轉換梁采用彈塑性有限元分析的計算方法,并結合通用的有限元程序對構件模擬計算的各項參數(shù)進行詳細論述,計算結果表明設計和配筋可滿足要求,此校核方法可作為復雜高層結構計算的有效補充。

采用三維光彈性凍結切片法，對高層建筑柱、梁節(jié)點處進行了應力分析。還利用ｓａｐ８４結構分析軟件，分別對光彈性模型和混凝土實物結構進行了有限元分析。結果表明，柱、梁節(jié)點處應力偏大，其最大應力為－３１ｍｐａ，梁的拉應力為１５ｍｐａ。并與實驗結果進行了比較，應力集中區(qū)誤差在２０％左右。

對550mpa高強冷彎薄壁型鋼帽形截面搭接式連續(xù)檁條試驗試件進行了ansys有限元模擬,并在此基礎上進行了參數(shù)分析。分析結果表明:對于試驗和分析的搭接構造,在一定的搭接長度范圍內,增加搭接長度能提高構件的極限承載力,而超過這個范圍增加搭接長度反而使構件極限承載力降低。因此,靠增加搭接長度來提高搭接式兩跨連續(xù)檁條極限承載力的做法是不經濟的,在搭接長度較長時,應在搭接段沿試件長度方向增加自攻螺釘,且搭接長度不宜超過0.35l。在試驗試件搭接段打自攻螺釘?shù)慕孛嫔?腹板或翼緣增加一個自攻螺釘對試件極限承載力和破壞模態(tài)的影響不大。

現(xiàn)澆鋼筋混凝土高強薄壁箱體空心板是一種新型的鋼筋混凝土空心結構。進行了高強薄壁箱體簡支板的有限元分析,以掌握其受力性能,并考察高強薄壁箱體對結構性能的影響。研究表明,高強薄壁箱體與混凝土粘結緊密牢靠,高強薄壁箱體空心板整體性良好,且高強薄壁箱體的存在提高了結構的剛度,使高強薄壁箱體樓蓋有具有良好的使用性能。

筒形薄壁建筑物爆破拆除時,通常是靠經驗確定爆破切口的形狀,且有關爆破切口形狀的研究較少。通過數(shù)值模擬技術進行爆破切口形狀的研究,借助有限元軟件an-sys,建立了正梯形切口、矩形切口、倒梯形切口的三維實體模型,并計算獲得結構自重引起的爆破切口支撐部的應力狀態(tài),結果表明:以往矩形或倒梯形的爆破切口頂部截面破壞的分析存在偏差,從準確定向和控制后坐的作用考慮,宜選正梯形切口。

在碗扣式腳手架的有限元分析中對桿件接頭的處理

在分析航天器薄壁筒體法蘭焊接特點的基礎上,對ansys軟件進行了二次開發(fā),同時基于最小變形的觀點,采用間接耦合場的方法,對所建的焊接模型進行有限元熱彈塑性分析;在有限元仿真設計過程中合理地處理了單元離散、有間隙板殼單元的連接、模型簡化等問題;提出了采用有限元方法先進行定性分析后定量驗證,從而實現(xiàn)仿真設計焊接工裝的一般方法,此套工裝設計已通過項目組專家論證,上海航天精密儀器研究所已投入制造。

本文采用abaqus大型非線性有限元軟件,對帶栓釘新型組合墻板的整體穩(wěn)定問題進行研究,考慮了組合板的初始缺陷和材料非線性,運用弧長法對單向軸壓下組合墻板整體穩(wěn)定極限承載能力進行計算,得出了組合板的整體穩(wěn)定極限承載力隨各參數(shù)變化的規(guī)律和整體破壞形式。

低層冷彎薄壁型鋼房屋振動臺試驗及有限元分析——為研究低層冷彎薄壁型鋼房屋在地震作用下的動力特性，對一個原大的三層冷彎薄壁型鋼房屋模型進行了振動臺模擬地震試驗；根據試驗結果分析了該結構體系在地震作用下的破壞特征和動力特性，應用有限元分析程序建立...

建立了考慮材料、幾何和接觸非線性的有限元模型,利用ansys有限元程序分析了長細比、螺釘連接間距、截面板件最大寬厚比對冷彎薄壁型鋼開口三肢拼合立柱軸壓性能的影響。結果表明:立柱長細比對a、b兩類截面拼合立柱軸壓承載力和軸壓性能有很大影響,隨著立柱長細比的增大,立柱軸壓極限承載力逐漸降低;當螺釘連接間距為450、300、150mm時,a、b兩類截面拼合立柱軸壓極限承載力和剛度變化均不大;由于基本構件板材厚度不同引起截面板件最大寬厚比的不同,對a、b兩類截面3種長度的拼合立柱的承載力和剛度影響很大;對于a、b兩類截面立柱,當立柱長度和截面厚度相同時,基本構件腹板高度由89mm增加到140mm,拼合截面軸壓立柱軸壓極限承載力變化不大。

在城市化快速發(fā)展中為了滿足交通運輸發(fā)展的需要,建造了大量的薄壁箱形截面梁,這些橋梁的寬跨比較大,寬高比突出,剪力滯后現(xiàn)象嚴重。忽略剪力滯后效應的影響,就會低估箱梁腹板和翼板交接處的撓度和應力,從而導致不安全。以8m寬、30m單跨箱型梁橋為例,分析簡支箱梁跨中截面的"負剪力滯后現(xiàn)象"及其影響程度。得出在恒載作用下頂板頂面較底板底面"剪力滯后"現(xiàn)象更為突出且剪應力在橋梁橫向呈不規(guī)則曲線變化的結論。