基于实体退化单元的高墩非线性稳定仿真分析 被引量：5

1

作者 牛辉 汪劲丰 +2 位作者 张巍 俞亚南 吴光宇 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期1082-1089,共8页

为克服在薄壁空心高墩的非线性分析中解析法不便应用、杆系有限元法不能模拟钢筋、实体单元法计算效率较低等不足,以及为提高计算效率且不降低模拟精度,提出采用实体退化单元的方法进行非线性稳定分析.在该方法中,用三维实体退化单元模... 为克服在薄壁空心高墩的非线性分析中解析法不便应用、杆系有限元法不能模拟钢筋、实体单元法计算效率较低等不足,以及为提高计算效率且不降低模拟精度,提出采用实体退化单元的方法进行非线性稳定分析.在该方法中,用三维实体退化单元模拟薄壁空心高墩,运用单元分块技术实现钢筋单元的模拟,基于多尺度分析思想建立精确模型进行非线性稳定分析;阐述几何非线性、材料非线性及方程求解方法,讨论了稳定分析的实现方式.采用此方法对一数值模型进行第一类及第二类稳定性分析,并与传统的实体单元模型进行对比证明了该方法在非线性稳定分析中的有效性.并将此方法应用于工程实例,结果表明:该方法能真实有效地模拟实际结构,客观地反映钢筋对墩体稳定性的影响,高效地进行非线性分析;适用于对需要考虑钢筋影响的结构及对薄壁空心高墩结构型式进行非线性稳定分析. 展开更多

关键词 高墩稳定性 非线性分析 有限元分析 实体退化单元 钢筋模型

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基于实体退化组合单元的钢筋混凝土多梁式T梁非线性分析 被引量：1

2

作者 张剑 汪锋 +2 位作者 梁清宇 杨婷 田嘉伟 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期276-282,共7页

根据实体退化壳单元理论,推导单元的位移场,建立钢筋混凝土多梁式T梁的实体退化组合单元模式,其中纵向受力钢筋采用空间杆单元处理,并推求了其对实体退化组合单元刚度矩阵的贡献。采用Ottosen四参数屈服准则,考虑混凝土的材料非线性,以... 根据实体退化壳单元理论,推导单元的位移场,建立钢筋混凝土多梁式T梁的实体退化组合单元模式,其中纵向受力钢筋采用空间杆单元处理,并推求了其对实体退化组合单元刚度矩阵的贡献。采用Ottosen四参数屈服准则,考虑混凝土的材料非线性,以及通过V.Karman假设考虑了结构的几何非线性,分析几何非线性对此结构的影响。典型算例分析表明:考虑双重非线性的钢筋混凝土多梁式T梁的实体退化组合单元的计算结果与试验资料吻合良好;当偏载加载时,加载端边梁的受力钢筋应力发展较为迅速而首先达到屈服应力,其余各主梁的受力钢筋应力依次发展,直至结构破坏;对于钢筋混凝土多梁式T梁类实体结构,材料非线性效应明显,但几何非线性效应在一定范围内可以不计入。 展开更多

关键词 钢筋混凝土 多梁式T梁 实体退化组合单元 非线性 刚度矩阵 位移场

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箱梁桥自振分析的非协调实体退化壳元法 被引量：3

3

作者 许德胜 肖汝诚 王燕 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第1期30-34,共5页

桥梁结构的自振特性对研究其在风荷载和地震荷载作用下的动力响应具有重要意义,其分析精度取决于结构质量和刚度分布特性的准确计算。根据质量等效原理推导了非协调实体退化板壳元的一致质量矩阵,并采用逆迭代法求解了箱梁桥的固有频率... 桥梁结构的自振特性对研究其在风荷载和地震荷载作用下的动力响应具有重要意义,其分析精度取决于结构质量和刚度分布特性的准确计算。根据质量等效原理推导了非协调实体退化板壳元的一致质量矩阵,并采用逆迭代法求解了箱梁桥的固有频率和振型。实体退化板壳元可精确描述箱梁桥质量分布,便于同实体单元连接,对不同板厚的箱梁桥均适用。非协调位移的引入使其更适合描述箱梁桥各构件的变形特性。算例表明:单元可显著提高箱梁桥动力特性分析的效率,可获得满意的计算精度。 展开更多

关键词 自由振动 箱梁桥 实体退化壳单元

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钢筋混凝土箱形梁极限承载力的计算 被引量：16

4

作者 吴光宇 汪劲丰 +1 位作者 项贻强 徐兴 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期161-165,共5页

针对钢筋混凝土箱形梁极限承载力的计算问题,提出采用三维实体退化虚拟层合单元的分析方法.考虑结构的几何非线性和材料非线性,利用该类单元编制了钢筋混凝土结构极限承载力的计算程序,并将其应用于钢筋混凝土箱形梁极限承载力的分析.... 针对钢筋混凝土箱形梁极限承载力的计算问题,提出采用三维实体退化虚拟层合单元的分析方法.考虑结构的几何非线性和材料非线性,利用该类单元编制了钢筋混凝土结构极限承载力的计算程序,并将其应用于钢筋混凝土箱形梁极限承载力的分析.计算中,混凝土本构关系采用多轴强化塑性模型在应变空间中构建的三维本构关系;混凝土开裂采用正交分布裂缝模型模拟;钢筋按实际情况模拟,并考虑为理想弹塑性材料.通过分析,计算结果与试验结果能很好吻合,表明了计算理论及其程序的有效性和正确性.由于该方法能克服壳体单元或梁段单元法的缺陷,在计算钢筋混凝土箱形梁极限承载力方面非常有优势. 展开更多

关键词 三维实体退化单元 虚拟层合 钢筋混凝土箱形梁 极限承载力 非线性

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空间曲线蝶形拱桥顶推施工的多尺度模拟分析 被引量：4

5

作者 牛辉 汪劲丰 +2 位作者 张仪萍 张治成 俞亚南 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期1205-1212,共8页

采用实体退化单元精确描述构件几何特征,结合多尺度建模的思想建立杭州钱江八桥全桥精细有限元模型进行施工过程仿真分析.施工阶段仅考虑自重荷载,约束条件为多跨连续梁,最大顶推跨径为94m.分析结果表明:最大拉应力约为307.2MPa,最大压... 采用实体退化单元精确描述构件几何特征,结合多尺度建模的思想建立杭州钱江八桥全桥精细有限元模型进行施工过程仿真分析.施工阶段仅考虑自重荷载,约束条件为多跨连续梁,最大顶推跨径为94m.分析结果表明:最大拉应力约为307.2MPa,最大压应力约为306.7MPa,均位于前导梁箱型截面段与双工字钢截面段的交接处,在施工过程中主桥结构未出现应力过大情形;主、副拱肋应力及变形呈现空间变化特性,截面角点应力的变化规律具有一定的对称性;主、副拱连杆对结构的受力有明显影响;主梁最大应力为-280.4MPa,施工中主梁未出现屈服现象. 展开更多

关键词 蝶形拱桥 顶推施工 实体退化单元 多尺度有限元模型

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杭州市文晖路立交桥主桥的空间分析 被引量：12

6

作者 汪劲丰 施笃铮 +1 位作者 项贻强 徐兴 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期377-382,共6页

现代桥梁跨径不断增大,宽度也在不断加宽,受力条件愈来愈复杂,其表现的空间效应越来越明显,单纯的由平面分析很难反应桥梁的实际受力情况。运用实体退化单元对杭州市文晖路立交桥主桥(斜拉桥)进行了真三维空间分析,特别分析了主梁纵、... 现代桥梁跨径不断增大,宽度也在不断加宽,受力条件愈来愈复杂,其表现的空间效应越来越明显,单纯的由平面分析很难反应桥梁的实际受力情况。运用实体退化单元对杭州市文晖路立交桥主桥(斜拉桥)进行了真三维空间分析,特别分析了主梁纵、横向的正应力和索塔竖向正应力。分析结果表明该桥的空间效应比较明显,在恒载作用下桥梁的受力比较合理。 展开更多

关键词 立交桥 主桥 空间分析 受力分析 实体退化单元 有限元法 应力分析 桥梁工程

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大跨度混凝土桥梁预应力空间效应分析 被引量：12

7

作者 汪劲丰 项贻强 徐兴 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期154-159,共6页

针对传统的平面杆系理论无法客观分析预应力混凝土桥梁中多向预应力效应的问题,运用实体退化单元,将预应力筋作为结构的一部分,用等效节点荷载模拟预应力效应.采用该方法对临海大桥(斜拉桥)预应力的空间效应进行了分析.分析结果表明,预... 针对传统的平面杆系理论无法客观分析预应力混凝土桥梁中多向预应力效应的问题,运用实体退化单元,将预应力筋作为结构的一部分,用等效节点荷载模拟预应力效应.采用该方法对临海大桥(斜拉桥)预应力的空间效应进行了分析.分析结果表明,预应力明显改善了桥梁的正常使用状态,多向预应力的空间效应明显;该预应力空间效应分析方法客观模拟了预应力的空间效应,为进一步完善预应力桥梁的设计提供了依据. 展开更多

关键词 P.C.桥梁 预应力 空间效应 实体退化单元

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桥梁空间分析中预应力效应分析方法研究 被引量：7

8

作者 汪劲丰 项贻强 徐兴 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期459-464,共6页

预应力技术在桥梁中的广泛使用,使得桥梁结构受力状况复杂,对预应力混凝土桥梁进行空间分析是必要的;但由于预应力筋数量庞大且形状复杂,对预应力空间效应的模拟是预应力混凝土桥梁空间分析的难点。从预应力筋的实际作用机理出发,提出... 预应力技术在桥梁中的广泛使用,使得桥梁结构受力状况复杂,对预应力混凝土桥梁进行空间分析是必要的;但由于预应力筋数量庞大且形状复杂,对预应力空间效应的模拟是预应力混凝土桥梁空间分析的难点。从预应力筋的实际作用机理出发,提出在预应力张拉阶段用等效节点荷载来模拟预应力对结构的作用;而在预应力管道灌浆后,将预应力筋作为结构的一部分,用实体退化单元进行结构分析,并用两算例对本文的方法进行了验证。结果表明,该方法能真正模拟预应力的空间效应,可用于预应力混凝土桥的空间分析。 展开更多

关键词 预应力混凝土桥梁 预应力 空间分析 实体退化单元 等效节点荷载

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独塔单索面斜拉桥空间应力状态分析 被引量：6

9

作者 汪劲丰 项贻强 《铁道标准设计》 2005年第3期35-38,共4页

现代斜拉桥多采用密索体系,属高次超静定结构,且箱 形的主梁结构空间效应明显,单纯地由平面分析很难反应桥梁 的实际受力状况。以一独塔单索面斜拉桥为背景,采用新型空 间单元———实体退化单元,考虑三向预应力效应,对其成桥状 态... 现代斜拉桥多采用密索体系,属高次超静定结构,且箱 形的主梁结构空间效应明显,单纯地由平面分析很难反应桥梁 的实际受力状况。以一独塔单索面斜拉桥为背景,采用新型空 间单元———实体退化单元,考虑三向预应力效应,对其成桥状 态下的纵、横、竖向的正应力状况进行了分析。分析结果表明, 该桥在恒载下,主梁顺桥向正应力沿横向分布相当不均匀,翼 板上的顺桥向正应力明显小于主梁中间部分的正应力;塔梁相 交处主梁的横桥向拉应力偏大。空间分析结果为完善设计提 供了依据,确保了桥梁在设计上的安全。 展开更多

关键词 斜拉桥 实体退化单元 应力状态 空间分析

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多肋式梁桥在全过程中应力重分布研究 被引量：8

10

作者 张剑 黄剑峰 +1 位作者 叶见曙 俞博 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期1656-1661,共6页

为了考察多肋式梁在全过程中受力性能,利用非线性实体退化壳单元理论研究了多肋式梁的应力重分布规律.混凝土和普通钢筋采用分层壳单元模拟,预应力钢筋采用组合壳单元模拟,推导了预应力钢筋对组合壳单元刚度矩阵的贡献和统一的非线性壳... 为了考察多肋式梁在全过程中受力性能,利用非线性实体退化壳单元理论研究了多肋式梁的应力重分布规律.混凝土和普通钢筋采用分层壳单元模拟,预应力钢筋采用组合壳单元模拟,推导了预应力钢筋对组合壳单元刚度矩阵的贡献和统一的非线性壳单元模式.利用Owen屈服准则、Hinton压碎准则和弹塑性强化模型考虑了混凝土和钢筋的非线性效应,有效模拟了预应力混凝土多肋式梁的开裂、屈服和失效全过程,并编制了相应的三维非线性全过程计算程序.结合破坏性试验资料可知,理论计算结果与试验数据吻合良好,并对预应力钢筋应力发展规律进行研究.结果表明,用实体退化壳单元模拟预应力混凝土多肋式梁是合适的,研制的非线性单元和非线性程序是正确的. 展开更多

关键词 多肋式梁 应力重分布 非线性 实体退化壳单元 组合单元

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预应力混凝土多T梁桥的极限承载力 被引量：10

11

作者 叶见曙 张剑 黄剑峰 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期106-111,共6页

针对预应力混凝土多T梁桥,基于实体退化壳单元,研究了多T梁桥极限承载力的计算方法.利用Owen屈服准则、Hinton压碎准则和双折线模型考虑了混凝土和钢筋的材料非线性效应,有效地模拟了预应力混凝土多T梁桥的开裂、屈服和失效全过程.引入... 针对预应力混凝土多T梁桥,基于实体退化壳单元,研究了多T梁桥极限承载力的计算方法.利用Owen屈服准则、Hinton压碎准则和双折线模型考虑了混凝土和钢筋的材料非线性效应,有效地模拟了预应力混凝土多T梁桥的开裂、屈服和失效全过程.引入实体退化壳单元理论,描述了预应力混凝土多T梁桥,其中普通钢筋和预应力钢筋采用分层单元模拟,并根据所采用的非线性理论编制了相应的非线性计算程序.结合预应力混凝土多T梁桥实桥破坏性试验资料比较可知,理论计算结果与试验数据吻合良好,研究表明用实体退化壳单元模拟预应力混凝土多T梁桥是可行的,相应的极限承载力计算方法和计算程序是正确的. 展开更多

关键词 多T梁桥 预应力混凝土 极限承载力 实体退化壳单元 非线性

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