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大跨P.C.桥梁非线性行为的分析理论及其极限承载力计算研究

目前大跨度预应力混凝土桥梁的应用日趋广泛。但按三维空间非线性分析理论研究大跨度预应力混凝土桥梁的极限承载力却鲜有涉及,这严重制约着该类桥梁的安全评估。本文对大跨度预应力混凝土桥梁的非线性行为分析理论及其极限承载力计算进行了系统研究和探索,得出了若干有价值的研究成果和创新点,主要有:(1)提出了建立在三维实体退化虚拟层合单元理论基础上同时考虑结构双重非线性的大跨度桥梁结构极限承载力分析方法,并以此编制非线性有限元分析程序。该程序既可用于大跨度钢桥的极限承载力分析,也可用于大跨度混凝土桥梁的极限承载力分析。(2)通过对多个典型材料和边界条件下的结构破坏试验和经典算例的模拟分析,研究了本文所提出的极限承载力分析方法及其程序的适用性和可靠性。(3)对大跨度预应力混凝土桥梁极限承载力计算中的关键问题进行了探索研究,包括预应力效应的准确模拟;成桥内力的正确考虑;桥梁开裂荷载的合理计算;考虑初始内力,有限元法迭代格式的处理;提高计算效率,合理  (本文共187页) 本文目录 | 阅读全文>>

中南林业科技大学
中南林业科技大学

设缝双肢墩极限承载力分析与试验

随着国民经济的快速发展,大跨连续刚构桥与斜拉桥在桥梁建设中大量涌现。而受许多条件和因素的限制,在设计下部结构时,桥墩设计成矮墩的情况无法避免。而对于刚构体系桥通常采用单肢薄壁墩或双肢薄壁墩的结构形式来提高矮墩的柔性,以满足刚构体系矮墩适应主梁因温度及收缩徐变效应引起的纵向变形。本文以常德沅水四桥为工程背景,创新性的提出了一种新型设缝墩,既兼备了普通双肢墩较好的延性性能与单肢墩占用场地小、节省造价的优点,又优化了结构的布置与构造和提高了水平抗推极限承载力。为这种新型设缝墩得到推广应用,有必要对其力学性能进行探讨,且急需大量试验数据加以验证。本文主要进行了以下几个方面的研究:(1)根据设缝双肢墩,制作四个不同截面形式的缩尺模型,通过试验对设缝双肢墩的极限承载力与延性性能进行分析和研究。试验采用静力加载方式进行对试验墩破坏形态、变形性能、承载能力与应变变化的研究分析,通过对比分析四个试验墩的变形规律以及极限承载力,对该桥墩的受力性能进...  (本文共72页) 本文目录 | 阅读全文>>

《中外公路》2017年03期
中外公路

芜湖长江公路二桥的极限承载力分析

以即将建成的芜湖长江公路二桥为背景,对其进行极限承载力分析。应用通用有限元软件建立全桥三维有限元模型,详细分析不同非线性因素、不同荷载分布方式对芜湖长江公路二桥极限承载力性能的影响,并对其破坏路径进行了分析。1结构稳定极限承载力结构离开正常的稳定平衡工作状态,转入不稳定平衡状态,称为结构失稳。在静力荷载作用下,结构丧失稳定有两种完全不同的形态:分支点失稳与极值点失稳。分支点失稳是当荷载逐渐增加时,结构原有的平衡形式被破坏,出现了与原平衡形式有本质区别的新的平衡形式,结构由稳定平衡转变为不稳定平衡。结构此时的平衡方程表达式为:(K0+λKσ)δ{}=0(1)由式(1),可以把求解结构分支点失稳的荷载系数和失稳模态问题转化为求解方程特征值λ和特征向量δ{}的问题,并通过荷载系数求解结构的临界荷载:Pcr=λmin·P0(2)分支点失稳理论只适用于理想弹性结构,实际结构由于施工误差等因素必然会存在一些初始缺陷,从荷载施加开始,结构就会...  (本文共4页) 阅读全文>>

中国海洋大学
中国海洋大学

导管架平台的极限承载力分析

作为海上石油资源开发的大型基础性设施,海洋平台是海上生产作业和生活的基地。近年来,我国有许多海洋平台逐渐趋于老龄化,针对海洋平台的安全评估就提上了议事日程。随着海洋石油企业越来越多的重视和国内外学者与工作人员对该问题的不断深入研究,海洋平台的安全评估不断发展与完善,从而为我国海洋事业提供更好的服务与保障。海洋导管架平台的极限承载力分析是安全评估的重要组成部分,随着海洋石油工业的飞速发展,它已经越来越受到石油企业和海洋工程设计部门的重视。本文利用ANSYS软件进行了平台的极限承载力分析。首先,借助ANSYS软件来建立无初始缺陷平台的数值模型,对平台进行极端波浪荷载下的静力分析和动力分析,得到平台的位移、速度、加速度时程曲线;其次对模型平台进行材料非线性极限承载力分析,得到完好平台的极限承载力;平台在使用过程中会造成一定的损伤,接下来分别考虑了平台腐蚀、杆件断裂、地基土冲刷等对导管架海洋平台结构极限承载力和安全性的影响,从而为海洋平...  (本文共79页) 本文目录 | 阅读全文>>

《钢结构》1999年04期
钢结构

正交异性板的极限承载力分析

正交异性板技术是衡量一个国家钢桥技术水平的一个重要标志,我国在正变异性板技术方面的起步比较晚,直到叩年代初才开始大规模的使用,但速度非常快,目前建成和在建采用正交异性板钢桥面作为桥面的大跨度桥梁10余座。1正交异性板极限承载力分析的基本原理1.1基本原理和单元模式正交异性板是多次超静定结构,在正常使用荷载的时候,薄板承受的主要是弯曲应力,但随着荷载的增大,薄板的薄膜应力逐渐直到完全代替弯曲应力,使正交异性板的极限承载力明显增大。在分析正交异性板的极限承载力时,结构本身会产生比较大的变形,因此,结构的整体平衡方程必须在变形后的几何位置写出,该方程表现出比较明显的几何非线性特征,荷载和结构之间的变形不再表现为线性关系。对于几何非线性的影响,本文采用修正的拉格郎日法,即U.L.列式法,假设在第i次加载{西川;的条件下,整个结构的增量平衡方程为:(IK。]+[Ko]+IK。d){凸U};叫dP};(l)式中UU};——第i次加载UP};...  (本文共3页) 阅读全文>>

广西大学
广西大学

基于刚度缩减法的扣件式钢管脚手架极限承载力分析

扣件式钢管脚手架具有装拆方便、搭设灵活、通用性强和经济性好等优点,广泛应用于各种工程施工现场,其安全性直接关系到施工人员的生命和财产安全。针对扣件式钢管脚手架的节点半刚性连接特性开展极限承载力分析,对于扣件式钢管脚手架结构的设计和安全性评估具有重要意义。本文主要围绕具有节点半刚性连接特性的扣件式钢管脚手架的极限承载力分析理论和方法开展研究,具体研究内容包括:1、采用梁柱法建立梁柱平衡微分方程,进而推导考虑节点半刚性连接特性的梁柱单元刚度矩阵,建立扣件式钢管脚手架结构的有限元分析模型,并分析节点半刚性连接特性对扣件式钢管脚手架内力响应的影响规律。分析结果表明,利用考虑节点半刚性连接特性的梁柱单元来模拟扣件式钢管脚手架的受力性能具有较高的计算精度;2、在充分考虑扣件式钢管脚手架节点半刚性连接特性的基础上,结合极限分析理论的弹性模量调整策略,建立一种适合扣件式钢管脚手架极限承载力分析的刚度缩减法,对扣件式钢管脚手架进行极限承载力分析,...  (本文共68页) 本文目录 | 阅读全文>>