摘要：为评估斜拉桥混合梁结合段的长期受力性能,建立钢混结合段实体-板壳有限元模型,运用Fortran语言在用户子程序中开发混凝土和连接件的时变本构.研究混凝土的徐变作用和连接件的刚度时变特性对结合段传力构件的传力比例、连接件作用力、钢梁与混凝土梁的应力传递及预应力损失的影响.结果表明:长期作用10年,时变刚度本构的焊钉传力比例较徐变初期增加12%,焊钉最大剪力增加约50%,焊钉承剪安全性降低.结合段钢与混凝土之间出现应力重分布,钢梁应力增加.预应力徐变损失终值约为6%,结合段混凝土抗裂安全储备削弱.混合梁结合段设计宜考虑混凝土徐变效应.

摘要：为评估冷弯U形组合梁的长期受力性能,建立U形组合梁三维有限元模型,在子程序中开发混凝土的徐变与收缩时变本构及焊钉连接件的抗剪刚度时变本构,研究恒载、徐变及收缩作用对组合梁长期效应的影响.结果表明,混凝土徐变与收缩10年,组合梁在自重作用下的跨中挠度终值较初期增加约75%,跨中挠度终值由恒载、收缩及徐变三种作用组成的比例分别为50.2%,37.2%,12.6%.组合梁端部的焊钉剪力大小增加约1倍,梁端处焊钉的承剪安全储备削弱.组合梁跨中截面的中性轴高度终值较初期降低26.3%,U形钢梁屈曲失效的可能性增大.工程设计宜考虑混凝土的时变作用对冷弯U形组合梁的预拱度设置、界面焊钉连接件的承剪安全性及冷弯U形钢梁长期稳定性的影响.

摘要：针对15 MW级大功率海上风力发电设施,提出双层钢壳内填充混凝土的组合风电塔柱结构。为明确该组合塔柱设计方案的合理性,通过实体-板壳有限元分析和理论计算,对比组合塔柱及钢塔柱的受力性能。研究结果显示,相比于以往大直径钢塔柱,依据横截面抗弯能力等效而设计的组合塔柱可使塔柱外径降低约15%,最大钢塔壁厚度降低约50%。组合塔柱填充混凝土为钢塔壁提供侧向约束而避免钢塔柱局部屈曲,使得组合塔柱不利节段的抗压承载力提高32%~45%。组合塔柱提高截面抗弯模量而使钢塔壁最大活载弯曲应力减小约13%,有利于减小该风电塔柱的风载疲劳效应。双层钢壳与混凝土组合塔柱可改善独柱式风电塔柱的受力性能,降低加工及吊装难度,节约钢材用量,可供大功率风电塔柱设计参考。