變截面門式拱架輕鋼結(jié)構(gòu)承載性能的有限元分析

基于非線性板殼有限元結(jié)構(gòu)分析方法,運(yùn)用有限元分析軟件ansys,對(duì)輕鋼門式剛架考慮柱腹板屈曲,梁腹板不屈曲的極限承載力進(jìn)行材料、幾何雙重非線性分析,研究了柱腹板高厚比、翼緣寬厚比、斜梁坡度、高跨比等幾何參數(shù)的變化對(duì)剛架極限承載力的影響.計(jì)算結(jié)果表明:增加柱腹板厚度、柱腹板高度、翼緣厚度、斜梁坡度、高跨比可以提高剛架極限承載力;柱腹板高厚比在60~135范圍內(nèi),翼緣寬厚比在9~15.43范圍內(nèi)變化時(shí)對(duì)承載力影響較大;而斜梁坡度在1/8~1/24范圍內(nèi),高跨比在1/12~1/8范圍內(nèi)變化時(shí)對(duì)剛架極限承載力的影響較小,工程分析時(shí)可以忽略它們的影響.

基于有限元分析軟件ansys提出了有限元模型建立方法,計(jì)算和分析了輕鋼結(jié)構(gòu)臨建房屋骨架結(jié)構(gòu)的水平側(cè)移,以及2層及3層輕鋼結(jié)構(gòu)臨建房的水平側(cè)移。計(jì)算結(jié)果表明,所采用的有限元計(jì)算模型建立方法正確合理,輕鋼結(jié)構(gòu)臨建房屋在設(shè)計(jì)荷載作用下的水平側(cè)移能滿足規(guī)范要求。

以輕鋼結(jié)構(gòu)臨建房屋骨架結(jié)構(gòu)試驗(yàn)為基礎(chǔ),采用有限元分析軟件ansys提出輕鋼結(jié)構(gòu)臨建房屋的有限元計(jì)算模型建立方法,并對(duì)輕鋼結(jié)構(gòu)臨建房屋骨架結(jié)構(gòu)的水平側(cè)移進(jìn)行計(jì)算和分析。計(jì)算結(jié)果表明,所采用的有限元計(jì)算模型建立方法正確合理,且輕鋼結(jié)構(gòu)臨建房屋骨架結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)荷載作用下的水平側(cè)移不能滿足規(guī)范要求。

錐型變截面圓鋼管的彎壓扭有限元分析——桿端截面大中間小的錐型變截面桿件作為一種能夠承受軸力、彎矩、扭矩和剪力共同作用的構(gòu)件,既符合桿端彎矩大中間小的受力特點(diǎn),又減少了用鋼量,在新型空間結(jié)構(gòu)中的使用日益增加,但這方面的研究尚為數(shù)不多。本文利用通用有...

法蘭連接節(jié)點(diǎn)抗彎承載性能的研究在國內(nèi)外幾乎是空白,相關(guān)的設(shè)計(jì)方法也不成熟.對(duì)4種形式的法蘭連接節(jié)點(diǎn),采用通用有限元軟件ansys,進(jìn)行了其在彎矩作用下的非線性分析計(jì)算.在整體荷載-位移曲線、變形結(jié)果和應(yīng)變結(jié)果等三方面,計(jì)算結(jié)果均與相應(yīng)的試驗(yàn)結(jié)果吻合良好,驗(yàn)證了有限元模型的可靠性.利用此有限元模型,分析了法蘭盤von-mises應(yīng)力和接觸應(yīng)力的發(fā)展規(guī)律.結(jié)果表明:隨著荷載的增加,法蘭盤表現(xiàn)出了明顯的塑性發(fā)展特征;在進(jìn)行法蘭連接抗彎設(shè)計(jì)時(shí),可以認(rèn)為法蘭盤壓力中心的位置近似恒定.

某公司鋼結(jié)構(gòu)大門造型獨(dú)特,一般結(jié)構(gòu)軟件無法進(jìn)行設(shè)計(jì)和分析。運(yùn)用非線性有限元軟件abaqus6.4,精確建立了大門結(jié)構(gòu)的計(jì)算模型,分析了結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性及在兩種荷載工況下的位移和應(yīng)力。該建模方法對(duì)同類復(fù)雜結(jié)構(gòu)的計(jì)算有一定的參考作用。

鋼結(jié)構(gòu)屋架靜力有限元分析——利用ansys軟件對(duì)某倒塌的鋼屋架進(jìn)行了有限元分析，研究了結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能和倒塌的原因，研究結(jié)果表明結(jié)構(gòu)在靜力作用下主要發(fā)生豎向位移，并且上弦腹桿的屈服是結(jié)構(gòu)破壞的主要原因。

超長單樁承載機(jī)理的有限元分析——采用三維有限元法分析了超長單樁在豎向荷載作用的傳遞機(jī)理。其中土體本構(gòu)關(guān)系采用d—p模型模擬，混凝土采用線彈性模型模擬，樁土界面采用接觸單元模擬。分析結(jié)果表明超長樁屬摩擦型樁，其承載能力應(yīng)該由樁頂沉降控制。

在有限元分析的基礎(chǔ)上,采用三維mohr-coulomb非線性彈塑性模型對(duì)嵌巖方樁垂直荷載作用下的承載性狀做了較全面的探討。計(jì)算結(jié)果表明,隨著嵌巖深度的增加,嵌巖方樁的極限承載力也逐漸增加,當(dāng)嵌巖深度超過h/b=3.0后,方樁的承載力變化不大。隨著嵌巖樁巖石彈性模量和內(nèi)摩擦角的增大,嵌巖方樁的極限承載力也隨之增加。文中結(jié)論可為方形樁基工程的科研、設(shè)計(jì)和施工提供參考。

隱式單索夾持式玻璃幕墻將結(jié)構(gòu)隱藏在內(nèi)部,在現(xiàn)有幕墻體系中最為通透,但是在設(shè)計(jì)分析時(shí)需要考慮預(yù)應(yīng)力、幾何非線性和大變形的影響,難度有所增加。隱式單索體系是一種新型建筑結(jié)構(gòu),在承載性能方面的研究還很薄弱。本文借鑒單層索結(jié)構(gòu)的研究方法,根據(jù)試驗(yàn)?zāi)Ｐ秃喕蠼⒘擞邢拊Ｐ?對(duì)玻璃剛度、連接件剛度、鋼索直徑、預(yù)拉力等的靜力及動(dòng)力承載力影響趨勢(shì)進(jìn)行研究。通過有限元分析結(jié)果和試驗(yàn)數(shù)據(jù)的對(duì)比,驗(yàn)證有限元計(jì)算方法和結(jié)果的可靠性,為實(shí)際工程設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

點(diǎn)支式夾層玻璃具有良好的安全性能,當(dāng)與中空玻璃結(jié)合使用時(shí)可兼具節(jié)能、安全的特性?，F(xiàn)行規(guī)范尚未考慮夾層玻璃pvb夾層的抗剪作用,似乎顯得較為保守。本文從pvb層的性能出發(fā),使用有限元方法對(duì)點(diǎn)支式夾層玻璃板的受彎承載性能進(jìn)行了分析,數(shù)值計(jì)算與現(xiàn)有試驗(yàn)結(jié)果吻合得較好。結(jié)果表明,在短期荷載作用下,規(guī)范設(shè)計(jì)方法顯得較保守,本文建議雖然在短期荷載作用下適當(dāng)?shù)目紤]pvb層的作用,但考慮幕墻工作環(huán)境,設(shè)計(jì)不宜考慮其貢獻(xiàn)。

以輕型鋼結(jié)構(gòu)中的門式剛架為研究對(duì)象,以門式剛架結(jié)構(gòu)體系用鋼量最少為目標(biāo)函數(shù),并設(shè)定合理的約束條件,借助有限元程序ansys進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),結(jié)果表明這種優(yōu)化方法是可行的,可供工程實(shí)踐參考。

法蘭連接是鋼管結(jié)構(gòu)中常見的連接形式。圓鋼管的法蘭盤連接可以分為無加勁肋和有加勁肋兩種形式。國外的相關(guān)資料中只有圓管無肋條件下的法蘭盤厚度計(jì)算公式,國內(nèi)有關(guān)法蘭盤連接計(jì)算方法的規(guī)程尚未正式出臺(tái)。針對(duì)圓鋼管法蘭盤連接,在由屈服線理論推導(dǎo)得到的理論公式基礎(chǔ)上,對(duì)其承載性能進(jìn)行了有限元分析。通過分析有限元計(jì)算結(jié)果,對(duì)理論公式進(jìn)行了修正和改進(jìn),得到更為合理的設(shè)計(jì)方法。

方管法蘭連接的研究在國內(nèi)幾乎是空白,國內(nèi)外的相關(guān)資料中也沒有給出成熟的設(shè)計(jì)方法.在由屈服線理論推導(dǎo)得到的理論公式基礎(chǔ)上,利用通用有限元軟件ansys,分別對(duì)無加勁和有加勁方鋼管法蘭連接的承載性能進(jìn)行了有限元分析,驗(yàn)證了理論公式的正確性與準(zhǔn)確性.利用有限元計(jì)算結(jié)果,分析了螺栓個(gè)數(shù)n,法蘭板厚度t以及螺栓邊距參數(shù)η等參數(shù)對(duì)節(jié)點(diǎn)破壞形態(tài)和承載力的影響.提出如下設(shè)計(jì)建議:螺栓布置越接近鋼管壁越好;提高無加勁和有加勁方鋼管法蘭連接節(jié)點(diǎn)承載力的最有效途徑分別是增加螺栓個(gè)數(shù)和增加法蘭板厚度;在無加勁法蘭連接能滿足承載力要求的條件下,應(yīng)盡量避免采用有加勁法蘭連接.

dx樁單樁承載機(jī)理有限元分析——通過有限元數(shù)值模擬，從研究dx樁單樁承受豎向荷載時(shí)的軸力以及側(cè)摩阻力沿樁身的分布人手，分析樁頂荷載在各擴(kuò)徑體上的分配以及各擴(kuò)徑體分擔(dān)荷載的發(fā)展過程，并比較了不同樁型軸力特點(diǎn)，揭示了dx樁單樁承載機(jī)理，為合理設(shè)計(jì)該類樁...

對(duì)冷彎型門式剛架結(jié)構(gòu)在豎向荷載作用下的變形、極限承載力和破壞特征進(jìn)行了分析,并驗(yàn)證了該方法的正確性和可靠性,考察了改變節(jié)點(diǎn)板尺寸參數(shù)對(duì)冷彎型門式剛架豎向承載力和剛度的影響,結(jié)果表明合理增大節(jié)點(diǎn)板尺寸可以有效提高剛架的豎向承載力和剛度。

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(duì)安裝框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)和分析。通過對(duì)安裝框架中關(guān)鍵部件的受力情況和模態(tài)的分析，計(jì)算出了安裝框架中升降平臺(tái)、固定平臺(tái)、承力框架的最大綜合等效應(yīng)力及其振動(dòng)頻率。

為了研究不同加強(qiáng)形式對(duì)微型鋼管樁抗彎承載力的影響以及驗(yàn)證所建立的ansys模型的準(zhǔn)確性,對(duì)9根微型鋼管樁進(jìn)行了抗彎性能試驗(yàn),并在此基礎(chǔ)上建立關(guān)于微型鋼管樁抗彎性能的有限元模型,研究鋼管管徑、鋼管內(nèi)部填充材料類型等參數(shù)對(duì)微型鋼管樁正截面承載力的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明:鋼管外徑的增大對(duì)承載力提高影響最大,內(nèi)部植筋影響次之,外包混凝土影響最小。有限元分析結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果較吻合,驗(yàn)證了該有限元模型的準(zhǔn)確性,可應(yīng)用于微型鋼管樁的抗彎分析。

為確定單榀拱撐內(nèi)門架承載力,進(jìn)行拱撐門架和mf1219門架承載力非線性有限元分析和拱撐門架承載力試驗(yàn)。利用ansys軟件建立拱撐門架模型和mf1219門架模型,進(jìn)行特征值屈曲分析,得到各計(jì)算模型的承載力。拱撐門架立桿低端鉸接,在兩立桿上端或上橫桿拱形加強(qiáng)桿兩端對(duì)應(yīng)位置處進(jìn)行分級(jí)豎向加載,進(jìn)行了8榀拱撐門架承載力試驗(yàn)。選擇jgj128—2010《建筑施工門式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范》中門架承載力公式進(jìn)行了單榀拱撐門架承載力計(jì)算,并對(duì)門架承載力有限元分析、試驗(yàn)和公式計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了比較。建議:拱撐門架宜立桿直接受力,拱撐門架立桿受力承載力可采用jgj128—2010中5.2.1-8a計(jì)算,拱撐門架上端橫桿受力承載力折減系數(shù)宜取0.3。

為研究門式拱架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)在靜力荷載作用下平面內(nèi)的受力性能和變形特性,對(duì)一榀跨度10m門式拱架進(jìn)行靜力加載試驗(yàn)。同時(shí)利用有限元計(jì)算軟件ansys對(duì)試驗(yàn)?zāi)Ｐ鸵约芭c試驗(yàn)?zāi)Ｐ拖嗤缍?、跨高比和截面尺寸的門式剛架進(jìn)行計(jì)算。通過試驗(yàn)與計(jì)算結(jié)果比較分析可以看出,在結(jié)構(gòu)荷載、幾何條件相同的情況下,門式拱架較門式剛架具有更好的整體剛度,有利于充分地利用材料強(qiáng)度,提高剛架的承載能力和減少變形。

以某大型門式啟閉機(jī)為對(duì)象,利用大型有限元分析軟件ansys,按實(shí)際結(jié)構(gòu)和工況對(duì)其進(jìn)行靜力特性和模態(tài)分析,從強(qiáng)度和靜態(tài)剛性兩方面對(duì)該門式啟閉機(jī)門架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行評(píng)價(jià),并根據(jù)固有頻率和振型,提出了該門式啟閉機(jī)應(yīng)當(dāng)避免的工作條件建議.

門式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)有限元分析 摘要：本文用ansys分析變截面門式剛架空間非線性工作特性進(jìn)行計(jì)算分析，主要包含靜 力分析、模態(tài)分析。 關(guān)鍵字：門式鋼架、靜力分析、模態(tài)分析 1.前言 門式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)是單層工業(yè)廠房 中一種廣泛采用的結(jié)構(gòu)形式。因?yàn)槠溆娩摿?少，結(jié)構(gòu)自重輕，施工速度快，綜合經(jīng)濟(jì)效 益高，近年來得到迅速的發(fā)展。到現(xiàn)在為止， 輕型門式剛架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工技術(shù)基本 已經(jīng)成熟。門式剛架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論相對(duì)比較 簡單，易于被設(shè)計(jì)人員掌握。門式剛架輕鋼 廠房的主承力結(jié)構(gòu)為由橫梁、柱組成的平面 門式剛架。檁條、墻梁及支撐體系使單獨(dú)的 平面剛架形成空間體系，增加了廠房的整體 性，提高了承受風(fēng)、地震及吊車制動(dòng)力等水 平載荷的能力。與傳統(tǒng)的以屋架作為平面框 架橫梁的鋼結(jié)構(gòu)廠房比較，門式剛架的構(gòu)件 種類和數(shù)量少，室內(nèi)整潔，建筑體新穎美觀。 由于門式剛架一般為超靜定結(jié)構(gòu)，