不同单元形式对悬索桥受力分析的影响 被引量：5

1

作者 郭永强 刘炎海 徐勐 《甘肃科学学报》 2005年第1期118-121,共4页

　应用有限元方法对悬索桥进行受力分析时,可采用轴向拉力对刚度贡献的桁架单元或索单元来模拟主缆和吊杆.分别在ANSYS程序中用桁架单元和Midas/Civil结构分析程序中用受拉索单元来模拟主缆和吊杆对算例悬索桥进行静力分析,给出应用这... 　应用有限元方法对悬索桥进行受力分析时,可采用轴向拉力对刚度贡献的桁架单元或索单元来模拟主缆和吊杆.分别在ANSYS程序中用桁架单元和Midas/Civil结构分析程序中用受拉索单元来模拟主缆和吊杆对算例悬索桥进行静力分析,给出应用这两种单元模式进行悬索桥结构分析的差异,得出用桁架单元代替索单元并用Ernest公式修正弹性模量以考虑索的垂度效应的近似方法精度和适用条件,进而给出用非线性杆系有限元法进行悬索桥受力分析的结论性建议. 展开更多

关键词 悬索桥 非线性有限元方法 桁架单元 索单元 几何非线性

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大跨度钢管混凝土拱桥吊杆更换关键技术研究 被引量：4

2

作者 王菲 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2021年第12期61-67,共7页

研究目的:我国20世纪90年代修建的拱桥已陆续服役20~30年,吊杆的更换问题已逐步提到管养部门日程上来。本文以3×168 m钢管混凝土拱桥为例,针对吊杆更换工程中的关键问题展开论述,以期对类似工程起到一定的借鉴作用。研究结论:(1)... 研究目的:我国20世纪90年代修建的拱桥已陆续服役20~30年,吊杆的更换问题已逐步提到管养部门日程上来。本文以3×168 m钢管混凝土拱桥为例,针对吊杆更换工程中的关键问题展开论述,以期对类似工程起到一定的借鉴作用。研究结论:(1)吊杆使用期大多小于规范规定的20年设计使用年限,吊杆的设计应为后期管养与更换预留充分的条件;(2)吊杆更换工程应采用桥梁建设年代的设计荷载,可遵循容许应力法按吊杆安全系数控制设计,或按承载能力法用结构重要性系数、作用分项系数、材料分项系数进行综合表达;(3)采用桥面相对高差作为桥面线形控制指标更为有效,其限值可通过使裂缝宽度达到极小值时反求桥面板内力,进而通过内力求得桥面变形限值的方法获得;(4)可采用桁架单元模拟临时吊杆和新吊杆,只受拉单元模拟旧吊杆,逐级加载、卸载可通过替换体外力的形式施加;(5)设计中尚应对未更换的旧吊杆和新吊杆进行受力检算,并控制索力偏差不大于20%,同时还需检算施工过程中的桥面变形;(6)本研究成果可应用于中、下承式拱桥吊杆的更换工程。 展开更多

关键词 吊杆 荷载组合 容许应力法 承载能力法 只受拉单元 桁架单元 体外力 桥面线形

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弹塑性固体的新单元模型 被引量：4

3

作者 柯江 《山西建筑》 2016年第31期46-47,共2页

根据在等效外力下桁架单元与正六面体单元的剪切、受拉、受压的应力应变曲线相同,建立了一个新单元模型,并求解了弹塑性力学的计算问题,其结果与其他方法计算结果吻合良好。

关键词 桁架单元 塑性力学 多轴强度 单元模型

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基于桁架单元的能量一致积分方法 被引量：1

4

作者 潘天林 吴斌 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2018年第10期1-9,36,共10页

基于能量平衡理论,提出针对桁架单元的能量一致积分方法。该方法具有非线性无条件稳定性,2阶精度。利用中值定理证明算法参数的存在性,并给出参数的求解形式。对离散后的动力方程线性化得到用于迭代的等效刚度矩阵。实现新算法在非线性... 基于能量平衡理论,提出针对桁架单元的能量一致积分方法。该方法具有非线性无条件稳定性,2阶精度。利用中值定理证明算法参数的存在性,并给出参数的求解形式。对离散后的动力方程线性化得到用于迭代的等效刚度矩阵。实现新算法在非线性有限元程序中的嵌入,并以此为基础完成单摆、输电塔体结构的非线性动力分析。数值结果表明,经典的平均加速度方法与隐式中点方法均会表现出能量不一致现象,甚至会产生发散结果;相比而言,该文方法在不同的时间步长情况下都表现出良好的数值稳定性。 展开更多

关键词 工程力学 时间积分算法 能量一致 无条件稳定性 平均加速度方法 桁架单元

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混凝土弹塑性分析的新模型 被引量：1

5

作者 柯江 《山西建筑》 2017年第11期49-50,共2页

针对混凝土弹塑性分析的平面应力问题和空间问题进行了分析,基于等效外力下的变形相同,提出了一个桁架单元新模型,并给出了实例验证,与实体单元的计算结果吻合良好。

关键词 桁架单元 本构关系 平面应力 极限承载力

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一种矩形板塑性极限分析的新方法 被引量：1

6

作者 柯江 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期218-222,共5页

基于一种固体的新单元模型进行了板的塑性极限分析,该新单元模型是一个由24根杆件组成的桁架。以均布荷载作用下的简支正方形板与矩形板为例,通过新单元法与经典塑性极限分析理论的对比分析,可以发现:两种方法得到的极限荷载和塑性区的... 基于一种固体的新单元模型进行了板的塑性极限分析,该新单元模型是一个由24根杆件组成的桁架。以均布荷载作用下的简支正方形板与矩形板为例,通过新单元法与经典塑性极限分析理论的对比分析,可以发现:两种方法得到的极限荷载和塑性区的分布吻合良好,而且新单元法可以求出经典塑性极限分析理论难以得到的固体塑性区的发展过程及荷载-位移曲线,正方形板板底的屈服从板的中心开始沿对角线向四角发展,最后达到极限荷载,而矩形板板底的屈服从板的中部平行于长边方向往两端延长,再沿大约45°角的斜线方向往板的四角扩展,最后达到极限荷载。 展开更多

关键词 塑性力学 矩形板 桁架单元 极限分析

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钢材弹塑性分析的新模型 被引量：1

7

作者 柯江 《山西建筑》 2017年第14期23-25,共3页

基于正六面体微元与桁架单元的受力变形等效,建立了一个桁架单元新模型,求解了钢材的弹塑性平面应力问题和空间问题,并通过大量的计算实例,验证了该新单元模型具有良好的计算精度。

关键词 桁架单元 钢材 弹塑性 平面应力

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悬挑脚手架在抗震构造柱施工中的应用

8

作者 朱文忠 《建筑施工》 2021年第6期1042-1044,共3页

厂房抗震构造柱通常以独立框架结构形式设计,给现场施工带来困难。以上海奉贤区再生能源综合利用中心为例,设计并验证单榀独立抗震框架结构悬挑脚手架的安全性能。采用有限元分析计算的方法,用梁单元及桁架单元计算并验算悬挑型钢、普... 厂房抗震构造柱通常以独立框架结构形式设计,给现场施工带来困难。以上海奉贤区再生能源综合利用中心为例,设计并验证单榀独立抗震框架结构悬挑脚手架的安全性能。采用有限元分析计算的方法,用梁单元及桁架单元计算并验算悬挑型钢、普通钢管及部分连接构造的设计是否满足要求,得到分析结论为:预想的初步设计满足施工使用要求;在不考虑节点构造前提下,悬挑型钢的承载能力利用率约30%;对于普通钢管脚手架,在无节点构造实体模型分析验证及论证下,不建议超越规范构造要求搭设。 展开更多

关键词 框架结构 悬挑脚手架 有限元分析 梁单元 桁架单元

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基于桁架单元新模型的混凝土梁破坏过程研究

9

作者 柯江 《低温建筑技术》 2020年第11期82-86,共5页

桁架单元新模型是基于与正六面体单元在等效外力下的受拉、受压、剪切的应力应变曲线相同而建立的。对一个带有初始裂纹的简支弹塑性混凝土梁,采用新单元法、有限元法进行对比分析,可以发现两种方法计算的荷载-位移曲线、荷载-裂纹的张... 桁架单元新模型是基于与正六面体单元在等效外力下的受拉、受压、剪切的应力应变曲线相同而建立的。对一个带有初始裂纹的简支弹塑性混凝土梁,采用新单元法、有限元法进行对比分析,可以发现两种方法计算的荷载-位移曲线、荷载-裂纹的张开位移关系曲线,在各级荷载作用下的位移等值线和最大荷载作用下的水平正应力分布,均吻合良好,而且新单元法可以直观的显示混凝土梁的裂纹扩展破坏过程。 展开更多

关键词 塑性力学 桁架单元 弹塑性 裂纹扩展 破坏过程

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等效铰结桁架单元 被引量：7

10

作者 吴方伯 陈坚强 尚守平 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2005年第2期84-88,42,共6页

基于有限元基本思想,根据微元体与平面桁架单元或空间桁架单元应力、应变等效原则构造出一种更为简单适用的等效铰结桁架单元,理论分析和计算结果表明,用此模型来等效分析计算平面或空间应力问题是可行的,它能达到减少计算工作量,易于... 基于有限元基本思想,根据微元体与平面桁架单元或空间桁架单元应力、应变等效原则构造出一种更为简单适用的等效铰结桁架单元,理论分析和计算结果表明,用此模型来等效分析计算平面或空间应力问题是可行的,它能达到减少计算工作量,易于分析程序编制,方便数据后处理等目的,并能满足工程精度要求。 展开更多

关键词 有限元 微元体 等效铰结桁架单元 平面应力 空间应力

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采用等效平面桁架单元对钢筋混凝土结构进行非线性分析 被引量：10

11

作者 吴方伯 丁先立 +1 位作者 周绪红 何韶瑶 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期112-117,共6页

本文根据钢筋混凝土结构构件力学性能,运用有限元的基本思想,将钢筋混凝土微元体等效成平面桁架单元对钢筋混凝土结构进行非线性分析。理论分析和计算结果表明,用此模型对钢筋混凝土结构构件平面应力问题进行分析是可行的,它能满足工程... 本文根据钢筋混凝土结构构件力学性能,运用有限元的基本思想,将钢筋混凝土微元体等效成平面桁架单元对钢筋混凝土结构进行非线性分析。理论分析和计算结果表明,用此模型对钢筋混凝土结构构件平面应力问题进行分析是可行的,它能满足工程精度要求,而且在加载过程中可以很容易追踪裂缝开展顺序、裂缝位置和开裂程度,同时使计算模型简单化。 展开更多

关键词 等效平面桁架单元 微元体 非线性 平面应力 钢筋混凝土结构

原文传递

实体结构求解的新方法 被引量：8

12

作者 柯江 《山西建筑》 2008年第9期112-113,共2页

根据广义虎克定律和叠加原理,提出了一种各向同性的线弹性实体结构的力学计算新方法,指出新方法的物理意义明确,解决了线弹性实体结构的力学计算问题,同时揭示了固体受力变形的机制。

关键词 实体结构 弹性力学 本构关系 空间桁架单元

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五面体可展桁架单元展开特性分析 被引量：7

13

作者 彭笑雨 林成新 +2 位作者 姚旗 杨东升 田昀 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2020年第5期72-81,共10页

为满足大型空间桁架结构太空在轨装配的需要,根据五面体可展桁架单元可以组合成多种类桁架结构的特点,设计了一种五面体可展桁架单元,发射到太空后用于桁架结构的组装。为分析五面体可展桁架单元的运动特性,利用螺旋理论对该五面体可展... 为满足大型空间桁架结构太空在轨装配的需要,根据五面体可展桁架单元可以组合成多种类桁架结构的特点,设计了一种五面体可展桁架单元,发射到太空后用于桁架结构的组装。为分析五面体可展桁架单元的运动特性,利用螺旋理论对该五面体可展桁架单元进行了自由度分析;采用了D-H坐标变换方法对该五面体可展桁架单元进行了运动学分析,并推导了展开过程的运动学方程;采用拉格朗日法对五面体可展桁架单元进行了动力学分析,给出了展开过程的动力学方程。分析结果表明,该五面体可展桁架单元展开过程中自由度为1;推导的运动学公式曲线结果与Adams仿真软件的仿真结果高度吻合,能很好地描述该结构的展开运动过程;增大扭簧的刚度对展开的运动参数变化趋势没有明显影响;节点的加速度不仅与扭簧的驱动力有关,还和节点位置和速度有关。在展开后期,节点位置和节点速度对节点加速度的影响比较明显。 展开更多

关键词 五面体可展桁架单元 自由度 运动学 螺旋理论 动力学

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平面桁架单元 被引量：1

14

作者 徐兴 蔡金标 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期249-253,共5页

基于有限元法 ,将桁架结构中的杆件作为某一平面单元的子单元 ,利用平面 4～ 8结点等参单元的形函数来表示单元内杆端的坐标和位移 ,从而把一段桁架看成一个单元 ,构造了平面桁架单元 .计算结果表明 ,用平面桁架单元解决大型桁架结构的... 基于有限元法 ,将桁架结构中的杆件作为某一平面单元的子单元 ,利用平面 4～ 8结点等参单元的形函数来表示单元内杆端的坐标和位移 ,从而把一段桁架看成一个单元 ,构造了平面桁架单元 .计算结果表明 ,用平面桁架单元解决大型桁架结构的力学计算问题是可行的 ,它能有效地减少结点数 ,达到减少计算工作量的目的 .并能满足工程精度要求 . 展开更多

关键词 平面桁架单元 杆单元 形函数 桁架

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八面体桁架单元及其派生系所构成的空间伸展臂 被引量：2

15

作者 陈务军 付功义 +2 位作者 何艳丽 龚景海 董石麟 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期509-513,共5页

基于空间机构学和拓扑理论 ,提出了 5种八面体及其派生桁架单元 ;根据平衡矩阵的条件数和刚度矩阵的条件数与最小特征值 ,评价基本单元的结构特征。由基本单元构造了展开单元 ,进而构造了空间伸展臂 ;阐明了展开单元与伸展臂的工作机理... 基于空间机构学和拓扑理论 ,提出了 5种八面体及其派生桁架单元 ;根据平衡矩阵的条件数和刚度矩阵的条件数与最小特征值 ,评价基本单元的结构特征。由基本单元构造了展开单元 ,进而构造了空间伸展臂 ;阐明了展开单元与伸展臂的工作机理、分析了机构特性 ,推导出单元体系转换过程的详细几何列式 ,验证了张力体系中力学与几何形式的统一 。 展开更多

关键词 空间结构 伸展臂 八面体桁架单元 可展结构 展开基本单元 航天器 空间机构学

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基于空间等效桁架单元方法的钢筋混凝土结构非线性分析 被引量：3

16

作者 吴方伯 熊江陵 +2 位作者 李钧 岳建武 周绪红 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2015年第3期1-6,共6页

针对传统有限元分析的复杂性以及裂缝描述不准确等缺点,从空间应力单元出发,结合平面等效桁架单元的研究方法,提出了一种空间等效桁架单元;基于空间等效桁架单元和空间应力单元刚度等效的原则,推导了等效后的单元刚度矩阵、杆件截面面... 针对传统有限元分析的复杂性以及裂缝描述不准确等缺点,从空间应力单元出发,结合平面等效桁架单元的研究方法,提出了一种空间等效桁架单元;基于空间等效桁架单元和空间应力单元刚度等效的原则,推导了等效后的单元刚度矩阵、杆件截面面积和杆件轴力计算公式,探讨了空间等效桁架单元应用于钢筋混凝土结构非线性分析的相关问题;借助ANSYS 10.0采用该方法对一桥墩结构进行计算分析,并与采用平面等效桁架单元方法和试验方法所得结果进行了对比。结果表明:采用该方法对钢筋混凝土结构进行分析能够满足工程精度要求,并且能够准确描述裂缝的开展。 展开更多

关键词 空间等效桁架单元 有限元法 刚度等效 钢筋混凝土结构 非线性分析

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箱型桁架钢结构安装施工测量的关键控制技术 被引量：2

17

作者 李成杰 《中国高新技术企业》 2011年第36期89-91,共3页

建筑安装工程尽管各种施工测量程序不同、方法各异,但测量控制作为一项重要的质量的关键控制,把好安装方面各项工作的质量关是关系到建筑总体质量好坏的重要方面。文章主要介绍了新加坡艺术学院箱型桁架钢结构单元安装施工测量的关键控... 建筑安装工程尽管各种施工测量程序不同、方法各异,但测量控制作为一项重要的质量的关键控制,把好安装方面各项工作的质量关是关系到建筑总体质量好坏的重要方面。文章主要介绍了新加坡艺术学院箱型桁架钢结构单元安装施工测量的关键控制技术,进而推广该技术在今后施工中取得应用。 展开更多

关键词 箱型桁架单元测量施工控制 单元支座地脚螺栓安装 桁架钢结构地面拼装

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基于MIDAS/FEA与ANSYS的预应力对比仿真模拟分析 被引量：2

18

作者 任荣 唐杨 +2 位作者 何宏彬 王国炜 唐彬 《长江工程职业技术学院学报》 CAS 2021年第1期5-9,共5页

以一根预应力钢筋混凝土梁为例,利用MIDAS/FEA和ANSYS建立有限元模型,MIDAS/FEA模型中的预应力采用桁架单元法和钢筋单元法模拟,ANSYS模型中的预应力采用实体切分法、约束方程法以及节点耦合法模拟。分析结果表明,MIDAS/FEA和ANSYS在预... 以一根预应力钢筋混凝土梁为例,利用MIDAS/FEA和ANSYS建立有限元模型,MIDAS/FEA模型中的预应力采用桁架单元法和钢筋单元法模拟,ANSYS模型中的预应力采用实体切分法、约束方程法以及节点耦合法模拟。分析结果表明,MIDAS/FEA和ANSYS在预应力作用下的计算结果相近,在静力学领域都能得到较为精确的结果;从建模的难易程度上说,MIDAS/FEA的钢筋单元法最为方便,而ANSYS通常需要运用APDL语言辅助建模,难度相对较大;ANSYS采用节点耦合法模拟预应力时,混凝土实体的网格需要划分较密才能取得较为精确的结果。 展开更多

关键词 预应力 桁架单元法 钢筋单元法 实体切分法 约束方程法 节点耦合法

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南宁国际会展中心二期钢结构工程的快速施工

19

作者 卢连新 王常刚 +1 位作者 楼志杰 刘杨 《钢结构》 2005年第6期75-77,共3页

南宁国际会展中心二期钢结构工程施工中采用了现场地面胎架组装工艺,安装时采用了先进的多机整体抬吊技术,以严谨务实的管理,在最短的时间内完成了该工程的施工安装任务。

关键词 H型钢网壳 大型桁架 抗震球型铰支座 设备核心筒 纵向桁架单元 桥拱结构 多机抬吊

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大型望远镜主镜室碳纤维桁架单元的优化 被引量：1

20

作者 顾伯忠 陈萌 乐中宇 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期2116-2125,共10页

为适应光学红外望远镜口径不断增大的需求,降低驱动功率,应用碳纤维复合材料对望远镜主镜室桁架进行轻量化设计。对望远镜主镜室碳纤维复合材料桁架单元铺层进行优化设计,利用进化算法选取最优铺层方案。对望远镜主镜室桁架单元建模,并... 为适应光学红外望远镜口径不断增大的需求,降低驱动功率,应用碳纤维复合材料对望远镜主镜室桁架进行轻量化设计。对望远镜主镜室碳纤维复合材料桁架单元铺层进行优化设计,利用进化算法选取最优铺层方案。对望远镜主镜室桁架单元建模,并利用敏感性分析及进化算法选取最佳铺层方案,设计另外3种典型铺层方案进行对比,对桁架杆单元进行静力学分析和加载实验,对桁架杆组装成的六杆三棱锥单元进行模态分析和振动测试。有限元分析和实验结果对比表明:最优铺层方案为[±45°/90°/0°/90°/0°]s。有限元分析得到该方案桁架杆单元的等效轴向刚度为8.306×10^(6)N/m,实验测得为7.463×10^(6)N/m;有限元分析得到的等效径向刚度为3 968.3 N/m,实验测得为3 344.5 N/m。该方案六杆三棱锥单元模态分析得到一阶频率为93.699 Hz,振动测试测得一阶频率为84.683 Hz。复合材料桁架杆质量比同尺寸的钢结构杆减轻了77.6%,静力学性能与动力学性能均优于同质量钢杆。最佳铺层方案的有限元分析结果和实验结果表明其静力学性能及动力学性能均优于其他方案。 展开更多

关键词 光学望远镜 主镜室桁架单元 碳纤维复合材料 进化算法 优化设计

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