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含初应力各向异性层合管纵向导波频散特性分析
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作者 吕炎 刘寒冬 +2 位作者 高杰 程俊 何存富 《强度与环境》 CSCD 2024年第5期53-62,共10页
基于勒让德级数法,联立增量变形理论,分析了含初应力各向异性层合管中纵向导波的频散特性,探讨了初应力场下导波传播的过程。相较传统级数展开法,通过利用正交完备性与递推特性,可有效地避免冗余的积分运算。基于所提联合理论方法,将其... 基于勒让德级数法,联立增量变形理论,分析了含初应力各向异性层合管中纵向导波的频散特性,探讨了初应力场下导波传播的过程。相较传统级数展开法,通过利用正交完备性与递推特性,可有效地避免冗余的积分运算。基于所提联合理论方法,将其与不含应力的单层复合材料空心圆管纵向导波频散曲线进行对比,验证了所提理论方法的有效性。随后,数值计算了不同堆叠顺序下单向纤维层合管的导波频散曲线,揭示了中间层纤维角度对纵向导波频散特征的影响规律。最后,计算了不同初应力状态下的单向纤维层合管的纵向导波频散曲线,并讨论了初应力对各向异性层合管的纵向导波传播特性的影响规律。通过对比分析,为含初应力的各向异性层合管的无损检测与评估提供了理论支持。 展开更多
关键词 勒让德级数法 各向异性层合管 初应力 纵向导波 频散曲线
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几何初始缺陷与初应力对钢管混凝土拱桥的影响研究 被引量:1
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作者 陈瑞麟 李睿 谢小雨 《施工技术(中英文)》 CAS 2024年第18期25-31,共7页
为探讨拱圈拱轴线的几何初始缺陷和钢管初应力对拱桥结构内力与应力的影响,基于实际工程案例,建立了4个有限元模型,分为2组,一组包括2个模型,考虑了拱轴线的几何初始缺陷影响;另一组也包括2个模型,首先考虑拱轴线几何初始缺陷,然后在此... 为探讨拱圈拱轴线的几何初始缺陷和钢管初应力对拱桥结构内力与应力的影响,基于实际工程案例,建立了4个有限元模型,分为2组,一组包括2个模型,考虑了拱轴线的几何初始缺陷影响;另一组也包括2个模型,首先考虑拱轴线几何初始缺陷,然后在此基础上考虑初应力影响,进行拱桥内力和应力分析对比。结果表明:几何初始缺陷对拱圈轴力影响较小,增幅<1%,但对拱圈的弯矩和应力分布影响较明显,特别是在拱顶部分,在拱顶处弯矩减小高达91.31%,而拱脚处增加17.03%,拱脚和拱顶上缘的混凝土应力增加23.19%,下缘的混凝土应力减小51.95%;考虑初应力影响后,拱桥内力分布发生显著变化。拱脚处轴力增加65.5%,拱圈弯矩最大减小68.21%,拱圈截面上缘应力增加幅度高达113.7%。因此,实际施工阶段,必须充分考虑拱圈拱轴线几何初始缺陷影响,并根据实际施工顺序准确模拟初应力。 展开更多
关键词 桥梁工程 钢管混凝土拱桥 几何始缺陷 初应力 内力 有限元分析 施工技术
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钢管初应力对方钢管混凝土构件性能的影响研究
3
作者 韦灼彬 张强 +2 位作者 韩林海 刘一颖 李增志 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2005年第4期26-31,共6页
在14根方钢管混凝土构件试验的基础上,分析了初应力系数、荷载偏心率、混凝土强度、试件长细比等因素对承载力的影响,给出了钢管初应力对方钢管混凝土压弯构件承载力的影响系数,采用ANSYS有限元分析程序进行了非线性全过程分析.
关键词 方钢管混凝土 初应力 初应力系数 承载力影响系数 非线性分析
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初应力对哑铃型钢管混凝土拱承载力的影响
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作者 王新忠 周水兴 《中国市政工程》 2010年第3期27-29,共3页
根据钢管混凝土拱桥特点,采用包含初应力的实体—空间梁单元法来计算哑铃型钢管混凝土拱桥承载力的方法,计算3种哑铃型拱肋,分析了不同初应力系数、不同含钢率和不同跨径的因素对哑铃型钢管混凝土拱桥承载力影响规律,结果表明,初应力导... 根据钢管混凝土拱桥特点,采用包含初应力的实体—空间梁单元法来计算哑铃型钢管混凝土拱桥承载力的方法,计算3种哑铃型拱肋,分析了不同初应力系数、不同含钢率和不同跨径的因素对哑铃型钢管混凝土拱桥承载力影响规律,结果表明,初应力导致拱肋的极限承载力下降。 展开更多
关键词 钢管混凝土拱桥 哑铃型 钢管初应力 初应力系数 承载力影响系数
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初应力法解拉压双弹性模量问题 被引量:17
5
作者 杨海天 邬瑞锋 +1 位作者 杨克俭 张允真 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1992年第1期35-39,共5页
建议采用初应力法求解不同拉压双模量弹性问题。采用等参单元,并在高斯积分点上判断应力状态,具有精度高和计算量小的特点。给出有关算例表明与理论解的结果符合很好。
关键词 初应力 弹性模量 双模量
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长期轴压下有初应力的CFRP约束混凝土柱应力-应变关系分析 被引量:13
6
作者 潘毅 吴晓飞 +1 位作者 曹双寅 万里 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第9期9-19,共11页
为了研究有初应力的CFRP约束混凝土柱在长期荷载作用下的应力-应变关系,对有不同初应力的12个CFRP约束混凝土柱进行了三种模式的长期荷载试验,观测了初应力和长期荷载对CFRP约束柱的长期变形、峰值点应力、应变及应力-应变曲线特征的影... 为了研究有初应力的CFRP约束混凝土柱在长期荷载作用下的应力-应变关系,对有不同初应力的12个CFRP约束混凝土柱进行了三种模式的长期荷载试验,观测了初应力和长期荷载对CFRP约束柱的长期变形、峰值点应力、应变及应力-应变曲线特征的影响。试验结果表明,在长期荷载作用下,包裹CFRP后的构件比未包裹的长期变形小,并随初应力水平的提高,构件的长期变形增大;长期荷载对峰值点应力、应变的影响随初应力水平的提高而增大,在初应力水平较高时有减小的趋势;与短期荷载相比,长期荷载作用后的应力-应变曲线特征没有发生明显变化。在此基础上,选取ACI 209-92模型和Findley模型分别作为混凝土和CFRP的徐变模型,提出了CFRP约束混凝土柱长期变形的计算方法,并针对三种加载模式,分别建立了长期荷载下CFRP约束混凝土柱的应力-应变关系计算模型,结果表明模型的计算曲线与试验曲线吻合较好。 展开更多
关键词 CFRP 约束混凝土柱 长期荷载 初应力 徐变 应力-应变关系
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初应力对压电层状结构声表面波传播性能的影响 被引量:9
7
作者 刘华 王铁军 王子昆 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第4期491-496,共6页
研究了压电层状结构中初应力对广义Rayleigh波传播相速度和机电耦合性能的影响,通过求解合初应力的运动微分方程,对自由界面电学开路和短路两种情况得到了相应的相速度方程.给出了具体的数值算例,所得结果对于提高和改善声表面波器... 研究了压电层状结构中初应力对广义Rayleigh波传播相速度和机电耦合性能的影响,通过求解合初应力的运动微分方程,对自由界面电学开路和短路两种情况得到了相应的相速度方程.给出了具体的数值算例,所得结果对于提高和改善声表面波器件性能有参考意义. 展开更多
关键词 初应力 相速度 声表面波器件 压电层状结构 传播
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钢管初应力对钢管砼拱桥承载力影响非线性分析 被引量:16
8
作者 周水兴 张敏 王小松 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期291-297,302,共8页
基于非线性问题的平衡方程和空间梁单元非线性几何方程,推导了一般线弹性关系下计入初应力影响的空间梁单元显式切线刚度矩阵。针对钢管混凝土哑铃型截面的构造特点,提出了组合空间梁单元法,较好解决了哑铃型截面钢管初应力的计算与存... 基于非线性问题的平衡方程和空间梁单元非线性几何方程,推导了一般线弹性关系下计入初应力影响的空间梁单元显式切线刚度矩阵。针对钢管混凝土哑铃型截面的构造特点,提出了组合空间梁单元法,较好解决了哑铃型截面钢管初应力的计算与存储问题,并给出了承载力分析时单元划分的具体方法,编制了专用计算程序,计算结果与试验吻合良好。开展了不同钢管初应力系数、不同截面含钢率和不同跨径对钢管混凝土拱桥承载力的影响分析。结果表明,钢管初应力将使钢管混凝土拱桥的承载力降低,降低幅度与拱肋截面型式有关,承载力最大降低值可超过30%。最后给出了三种考虑钢管初应力影响的常用拱肋截面型式拱桥承载力影响系数实用计算公式。 展开更多
关键词 钢管混凝土拱桥 钢管初应力 承载力影响系数 实体-空间梁单元 组合空间梁单元 实用计算公式
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钢管初应力对钢管混凝土压弯构件承载力的影响研究 被引量:35
9
作者 韩林海 尧国皇 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第4期9-18,共10页
钢管初应力对钢管混凝土力学性能影响一直是众所关注的问题之一。首先进行了钢管初应力对方钢管混凝土压弯构件力学性能影响的试验研究 ,然后对考虑钢管初应力影响时 ,圆形和方形钢管混凝土压弯构件的荷载 变形关系曲线进行了理论分析 ... 钢管初应力对钢管混凝土力学性能影响一直是众所关注的问题之一。首先进行了钢管初应力对方钢管混凝土压弯构件力学性能影响的试验研究 ,然后对考虑钢管初应力影响时 ,圆形和方形钢管混凝土压弯构件的荷载 变形关系曲线进行了理论分析 ,计算结果得到试验结果的验证。在此基础上 ,分析了初应力系数、构件长细比、截面含钢率 ,荷载偏心率、钢材和混凝土的强度等因素的影响规律 ,最终提出考虑初应力影响时 。 展开更多
关键词 钢管混凝土 初应力 压弯构件 承裁力 力学性能 荷载偏心率
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有初应力的FRP约束混凝土圆柱应力—应变分析型模型 被引量:6
10
作者 潘毅 吴晓飞 +1 位作者 郭瑞 蔡联亨 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期30-36,共7页
为准确模拟有初应力的纤维增强复合材料(FRP)约束混凝土的单轴受压性能,基于采集的103个试验数据,引入初应力水平影响因子,提出考虑初应力的FRP约束混凝土圆柱的峰值应力与峰值应变的计算公式,以及反映轴向—侧向应变关系的三折线计算公... 为准确模拟有初应力的纤维增强复合材料(FRP)约束混凝土的单轴受压性能,基于采集的103个试验数据,引入初应力水平影响因子,提出考虑初应力的FRP约束混凝土圆柱的峰值应力与峰值应变的计算公式,以及反映轴向—侧向应变关系的三折线计算公式,在此基础上再基于Mander本构模型的主动约束方程,建立有初应力的FRP约束混凝土圆柱应力—应变分析型模型。将该分析型模型和既有模型的计算结果与试验结果进行对比,结果表明:考虑初应力的该分析型模型的计算曲线与试验曲线整体吻合较好,由该分析型模型计算得到的峰值应力和峰值应变与试验结果的误差均在20%以内,优于部分既有模型。 展开更多
关键词 纤维增强复合材料 约束混凝土 圆柱 初应力 应力—应变关系 分析型模型
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高阶数值流形方法的初应力公式 被引量:5
11
作者 苏海东 崔建华 谢小玲 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期270-274,共5页
高阶数值流形方法和高阶DDA方法可以显著提高结构变形的计算精度,但目前涉及几何非线性问题的研究成果大都计算精度差甚至不收敛,这是由高阶初应力公式的不准确或不正确引起的。本文介绍数值流形方法的大变形计算格式,基于平面三角形数... 高阶数值流形方法和高阶DDA方法可以显著提高结构变形的计算精度,但目前涉及几何非线性问题的研究成果大都计算精度差甚至不收敛,这是由高阶初应力公式的不准确或不正确引起的。本文介绍数值流形方法的大变形计算格式,基于平面三角形数学网格和多项式覆盖函数,提出高阶流形法的两种初应力处理方法,首次导出了高阶初应力的准确公式。该公式在分步计算的初应力累加中考虑了大变形结构的构形变化,并将初应力表示成多项式函数形式以满足单纯形积分的要求。文中给出的悬臂梁大变形数值算例与理论解的对比结果证明了方法的正确性。本文的方法和公式也适用于三维四面体数学网格,稍加修改后将可应用于高阶DDA方法和常规的有限元方法。 展开更多
关键词 数值流形方法 高阶多项式覆盖函数 大变形 初应力 单纯形积分
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初应力对大跨度钢管混凝土拱桥极限承载力的影响 被引量:7
12
作者 杨孟刚 曹志光 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 2010年第4期6-10,共5页
针对钢管混凝土拱桥施工中存在钢管初应力的现状,采用大型有限元软件ANSYS对某主跨368 m的钢管混凝土拱桥进行了施工过程模拟仿真,在考虑双重非线性和一致几何缺陷后,得到了无初应力与有初应力的极限承载力稳定系数。研究结果表明,钢管... 针对钢管混凝土拱桥施工中存在钢管初应力的现状,采用大型有限元软件ANSYS对某主跨368 m的钢管混凝土拱桥进行了施工过程模拟仿真,在考虑双重非线性和一致几何缺陷后,得到了无初应力与有初应力的极限承载力稳定系数。研究结果表明,钢管混凝土拱桥的钢管初应力度较大,且混凝土收缩徐变引起的初应力不容忽视;初应力不仅对大跨度钢管混凝土拱桥的面内极限承载力有一定的影响,而且对于面外极限承载力有着不可忽略的影响。 展开更多
关键词 钢管混凝土 初应力 极限承载力 几何缺陷 非线性
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钢管初应力对钢管混凝土单圆管拱极限承载力影响的研究 被引量:6
13
作者 周海龙 周水兴 《公路工程》 北大核心 2013年第5期72-74,98,共4页
钢管混凝土这种组合材料以其自身的优势,推动了钢管混凝土拱桥的大发展;对于大跨度拱桥而言,由此带来不可避免的初应力问题。利用数值分析的方法,建立了实体-梁单元法,选择了核心混凝土与钢管的本构关系,推导了弹塑性切线刚度矩阵,在此... 钢管混凝土这种组合材料以其自身的优势,推动了钢管混凝土拱桥的大发展;对于大跨度拱桥而言,由此带来不可避免的初应力问题。利用数值分析的方法,建立了实体-梁单元法,选择了核心混凝土与钢管的本构关系,推导了弹塑性切线刚度矩阵,在此基础上利用Visual Fortran语言编写了极限承载力的计算程序,通过引入初应力系数的概念,探讨了不同初应力系数对极限承载力的影响,给出了单拱肋拱桥初应力的限值,对研究钢管初应力对钢管混凝土拱桥极限承载力影响具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 钢管初应力 钢管混凝土 极限承载力 研究
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纤维复合材料加固初应力下的钢筋混凝土拱分析 被引量:2
14
作者 任伟 盖轶婷 张岗 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期232-238,共7页
基于3个钢筋混凝土拱式结构的粘贴纤维复合材料(FRP)加固试验,将混凝土塑性损伤模型、粘结行为、植入技术和模型变更等技术引入到非线性数值分析中,实现了混凝土损伤、FRP-混凝土界面粘贴滑移以及初始荷载等多个关键力学特性的模拟.通... 基于3个钢筋混凝土拱式结构的粘贴纤维复合材料(FRP)加固试验,将混凝土塑性损伤模型、粘结行为、植入技术和模型变更等技术引入到非线性数值分析中,实现了混凝土损伤、FRP-混凝土界面粘贴滑移以及初始荷载等多个关键力学特性的模拟.通过加固试验及数值模拟成果的对比得出,采用截面加固方式的极限承载提高了14.47%,采用体系加固方式其极限承载提高了27.60%,即对于超静定结构,应从体系加固角度着手;开裂荷载的分析误差在7.79%以内,极限荷载的分析误差相对较小,最大仅为4.88%.结果表明,本文数值分析方法可行,能够为今后FRP加固混凝土拱式结构的研究提供依据. 展开更多
关键词 钢筋混凝土拱 纤维复合材料 粘结行为 混凝土塑性损伤 初应力
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考虑初应力的哑铃型钢管混凝土短柱轴压承载力分析 被引量:2
15
作者 李艳 赵均海 +1 位作者 梁文彪 朱倩 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2012年第3期90-96,共7页
在4种无初应力的哑铃型钢管混凝土柱极限承载力计算方法的基础上,引入考虑初应力影响的折减系数,得到了考虑初应力影响的哑铃型钢管混凝土短柱轴压极限承载力的计算公式;通过合理地考虑中间主应力和材料拉压比对哑铃型钢管混凝土短柱轴... 在4种无初应力的哑铃型钢管混凝土柱极限承载力计算方法的基础上,引入考虑初应力影响的折减系数,得到了考虑初应力影响的哑铃型钢管混凝土短柱轴压极限承载力的计算公式;通过合理地考虑中间主应力和材料拉压比对哑铃型钢管混凝土短柱轴压极限承载力的影响,提出了一种新的基于双剪统一强度理论的计算方法。将各种计算方法的计算值与试验值进行比较,验证了本文计算公式的合理性,并分析了各种方法的基本特点,可供工程应用参考。 展开更多
关键词 轴压承载力 双剪统一强度理论 哑铃型钢管混凝土短柱 初应力
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拉线初应力对抢修塔受力性能的影响研究 被引量:2
16
作者 孔伟 林泽楠 赵飞桃 《水电能源科学》 北大核心 2011年第9期164-167,共4页
采用ANSYS构建了220 kV拉线式门型抢修塔的有限元模型,分析了抢修塔拉线在90°风向角下不同拉线初始应力对抢修塔节点位移、塔身弦杆轴力、横担弦杆轴力、支座反力、弦杆失稳系数及整体稳定安全系数等力学性能的影响,进而选取出合... 采用ANSYS构建了220 kV拉线式门型抢修塔的有限元模型,分析了抢修塔拉线在90°风向角下不同拉线初始应力对抢修塔节点位移、塔身弦杆轴力、横担弦杆轴力、支座反力、弦杆失稳系数及整体稳定安全系数等力学性能的影响,进而选取出合理的拉线初始应力范围。结果表明,较合理的拉线初应力取值范围为125~150 MPa。 展开更多
关键词 抢修塔 拉线初应力 受力性能 ANSYS
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有初应力钢管混凝土压弯扭构件非线性有限元分析 被引量:1
17
作者 查晓雄 钟善桐 唐家祥 《计算力学学报》 CAS CSCD 1999年第1期52-57,共6页
钢管初应力是钢管混凝土在大跨度桥梁,高层超高层建筑应用中广大工程技术人员关心的问题。本文在钢材随动强化模型和混凝土边界面模型的基础上编制了计算有初应力的钢管混凝土压弯扭构件全过程曲线的非线性有限元程序,无论在本构关系... 钢管初应力是钢管混凝土在大跨度桥梁,高层超高层建筑应用中广大工程技术人员关心的问题。本文在钢材随动强化模型和混凝土边界面模型的基础上编制了计算有初应力的钢管混凝土压弯扭构件全过程曲线的非线性有限元程序,无论在本构关系的选取还是有限元模式的确定,非线性问题的求解都有自己的特色,不仅大大节省了计算时间。 展开更多
关键词 钢管混凝土 初应力 压弯扭 非线性 有限元
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用广义Rayleigh波测量压电薄膜结构的初应力 被引量:1
18
作者 刘华 王铁军 王子昆 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第1期76-79,共4页
通过求解考虑初应力时的耦合波动方程,研究了覆盖层为各向同性材料、基底为横观各向同性压电材料的压电层状结构中广义Rayleigh 波传播时初应力和相速度的关系.结果表明,对于给定的材料参数和薄膜厚度,通过测量薄膜结构中... 通过求解考虑初应力时的耦合波动方程,研究了覆盖层为各向同性材料、基底为横观各向同性压电材料的压电层状结构中广义Rayleigh 波传播时初应力和相速度的关系.结果表明,对于给定的材料参数和薄膜厚度,通过测量薄膜结构中的声表面波传播速度即可确定薄膜中的初应力,这对声表面波器件设计及薄膜结构的力学性能分析具有理论意义和实际应用价值. 展开更多
关键词 初应力 压电介质 RAYLEIGH 压电薄膜
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初应力对钢管混凝土拱肋节段极限承载力影响的有限元分析 被引量:4
19
作者 邓继华 邵旭东 《中外公路》 北大核心 2007年第3期104-109,共6页
该文采用考虑材料非线性的钢管混凝土拱极限承载力计算方法,自编程序对钢管混凝土拱肋节段进行了极限承载力计算,在计算时按不考虑和考虑初应力分别进行了分析,通过两者计算结果的比较,得出了一些有意义的结论,可为相关人员进行类似问... 该文采用考虑材料非线性的钢管混凝土拱极限承载力计算方法,自编程序对钢管混凝土拱肋节段进行了极限承载力计算,在计算时按不考虑和考虑初应力分别进行了分析,通过两者计算结果的比较,得出了一些有意义的结论,可为相关人员进行类似问题分析时提供参考。 展开更多
关键词 初应力 钢管混凝土拱肋节段 极限承载力 有限元
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初应力钢管混凝土构件承载力的试验研究 被引量:3
20
作者 王为圣 吴鑫鹏 贺喜 《现代交通技术》 2006年第6期38-40,48,共4页
通过对8个有、无初应力钢管混凝土构件承载力的试验,研究钢管初应力对钢管混凝土构件承载力的影响及其变化规律,试验结果与理论计算结果吻合良好。
关键词 钢管混凝土 初应力 承载力 试验研究
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