摘要：目的 预测钢制全表面轮毂易产生疲劳破坏的危险区域,并分析其弯曲疲劳寿命。方法 针对全表面轮毂的弯曲疲劳试验工况,建立有限元分析模型,综合考虑螺栓拧紧方式、螺栓预紧力以及材料非线性特征的影响,通过在加载轴末端建立局部坐标系,实现载荷的分解,并最终实现弯矩的动态加载。在此基础上,进行轮毂的受力分析,然后构造适用于轮毂的应力寿命曲线,并使用名义应力法进行疲劳寿命预测。结果 动态弯矩的加载方向变化会显著影响轮辐表面的应力分布特点,螺栓预紧力施加后,螺栓孔附近区域的应力显著增大,在计算中应考虑其影响。在获得各节点载荷历程后,以高应力幅和平均应力为标准,筛选出了轮毂的危险节点。结论 基于数值仿真的本型全表面轮毂弯曲疲劳试验,危险节点位置均位于轮辐通风孔的内圆角附近区域,可有针对性地对该区域进行相应的优化设计,以进一步提高轮毂的弯曲疲劳寿命。分析得到当前轮辋弯曲疲劳寿命约7.6万次,符合国家标准的要求。

摘要：以某座简支U形渡槽为工程背景,采用Midas FEA建立三维有限元模型,考虑混凝土的材料非线性,对比分析了渡槽采用碳纤维布加固前后的受力性能,同时研究了碳纤维布的粘贴范围对渡槽加固效果的影响。研究结果表明:采用碳纤维布加固后渡槽的挠度最大值、裂缝宽度最大值均有一定程度的下降;顺桥向碳纤维布的粘贴范围对渡槽的挠度、裂缝宽度和裂缝分布存在一定的影响;仅在跨中截面附近粘贴碳纤维布,对渡槽的裂缝宽度和裂缝分布有较大影响,而对渡槽的挠度影响不大。

摘要：应用解析解和能量法讨论了等截面均质悬臂杆模型以及基于顶点位移等效原理的等效刚重比的理论缺陷和不确定性,明确指出带P-Δ杆或P-Δ柱的力学模型是对结构进行P-Δ效应数值分析的最理想模型。按我国规范,提出按小震和大震二阶段进行稳定设计的学术观点。建议在基于承载力的小震设计中,将使用有限元法得到的屈曲因子直接作为判别结构整体稳定性的设计指标,使用"直接法"确定放大的位移和弯矩。在基于变形的大震设计中,同时考虑材料非线性和构件几何非线性,计算塑性(广义)变形,评估结构的抗震性能目标。

摘要：等效静态载荷法是目前解决动态拓扑优化问题的一种有效方法,但是由于未考虑塑性变形中应力应变关系的时效性,会导致等效载荷偏大和载荷方向偏差,因此无法有效处理材料的非线性问题。据此,提出一种基于模量比率因子的等效静态载荷计算方法。首先,根据结构应力、应变和杨氏模量之间的函数关系,计算各时刻的计算杨氏模量;然后,得到各时刻的模量比率因子,根据位移等效原则计算修正等效静态载荷,进而进行多工况静态拓扑优化,并更新设计变量再次进行动力学分析,重复直至收敛。数值算例表明,修正后的等效静态载荷法能够解决弹塑性材料的非线性问题,在提高等效精度的同时拓展了在非线性材料方面的应用边界。工程算例表明,在相同约束下,采用基于模量比率因子的等效静态载荷法在轻量化的同时能得到更小的塑性应变。

摘要：为了简化半刚接半铰接六杆四面体球面网壳的节点形式,提出两种新型的由投影面为圆环形的铰接六杆四面体构成的球形网壳构造。对两种铰接六杆四面体构成的球形网壳构造进行了静力和特征值屈曲分析及非线性稳定性分析,结果显示:上弦径向杆沿跨度方向布置且支撑位于下弦和下弦径向杆沿跨度方向布置且支撑位于上弦的六杆四面体球形网壳结构通过线性特征值屈曲分析和考虑几何初始缺陷、荷载不对称布置的稳定性分析,均能够得到较好的力学性能。此种网壳结构的构型非常简洁,节点和杆件数量相比于双层球形网壳构造较小,且网格抽空率高,同时具备了单层和双层球形网壳构造的主要优势。铰接六杆四面体所构成的球形网壳能够通过螺栓球连接,便于标准化设计、工业化生产和装配化施工,符合绿色工程的特征。

摘要：本文将钢筋混凝土平面框架破坏全过程分析的方法推广到了空间框架中，考虑结构的材料非线性和几何非线性，研究了钢筋混凝土空间框架从受力到破坏失效的规律，从而为研究钢筋混凝土空间框架的非线性设计方法提供了理论分析手段。

摘要：波纹钢筒仓的分析可将仓壁作为均匀壁厚的等效正交异性壳进行,对两向拉伸刚度和弯曲刚度进行修正,可高效建立波纹仓壁的等效有限元模型.基于欧洲规范[1-7],对意大利热那亚一直径16.38m、高度21.216m的实际波纹钢筒仓工程进行了结构设计分析.仓壁竖向加劲肋为开口薄壁型截面,共54根,周向距离为0.953m.考虑了永久荷载、屋面可变荷载、散料压力、风荷载及仓顶栈桥荷载,同时考虑了10种组合荷载工况的承载能力极限状态和正常使用极限状态.设计分析采用了大型商业有限元软件ANSYS.线性静力分析表明结构的强度及变形满足欧标的要求.强度设计由包含散料压力的工况9控制,最大Mises等效应力发生在仓壁中下区域且略小于材料的强度设计值fy.稳定性分析同时考虑了几何非线性和材料非线性,结果表明各工况下的稳定安全系数均大于欧标规定值1.1.满仓时结构的稳定性设计由工况9控制,而空仓时由工况2控制.抗风梁对提高仓壁在风荷载下的屈曲强度有很大的有益作用.

摘要：介绍了钢管混凝土拱桥稳定性分析的两种理论:线性屈曲和非线性屈曲。采用大型通用有限元分析程序ANSYS对某单肋钢管混凝土人行拱桥成桥稳定性进行了分析,探讨了拱桥矢跨比、径厚比的变化对该桥稳定性的影响。结果显示,在考虑了双重非线性的影响后,钢管混凝土拱桥矢跨比宜选在1/4~1/5,而加大管径比加大壁厚对结构的安全稳定设计更加有效。

摘要：针对桥梁顶升技术,本文以钢牛腿作为顶升的支撑平台,采用ANSYS有限元软件,考虑混凝土的材料非线性特性,模型中单元类型的选择和混凝土的本构关系,将理论值与试验结果作比较,验证有限元模型的可靠性。同时,在模型可靠的基础上,试验中比较了两种设计方案,得出较为安全的可靠结构设计,可为同类桥梁顶升工程提供借鉴。

摘要：根据钢筋混凝土桁架拱桥的各杆件均以承受轴力为主、节点处弯矩较小的受力特点,并基于钢筋与混凝土共同工作、协调变形原理,推导出适合钢筋混凝土桁架单元分析的理想弹塑性复合材料拉压不对称本构关系。对某钢筋混凝土桁架连拱桥,应用推导的本构关系,采用空间梁单元建立桁架连拱数值分析模型,结合静载试验对该本构关系进行校核检验。结果表明:各工况下各测点的变位和应变的计算值与相应实测值比较接近,尤其是非线性计算结果与实测结果非常接近;给出的钢筋混凝土杆系拉压不对称弹塑性本构关系有足够的可靠性,可供同类桥梁结构分析应用。