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静力荷载作用下铸钢节点承载力的有限元分析与试验研究

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静力荷载作用下铸钢节点承载力的有限元分析与试验研究

作者：张向荣天津大学

学位级别：硕士

本文对静力荷载作用下铸钢节点的承载力进行了有限元分析和试验研究。(1)以弹塑性理论为基础,应用有限元软件ANSYS对几十种不同规格的铸钢空心球节点在轴向压力、轴向拉力和弯矩单独作用下的承载力进行了非线性有限元分析,得出了节点在... 详细信息

本文对静力荷载作用下铸钢节点的承载力进行了有限元分析和试验研究。(1)以弹塑性理论为基础,应用有限元软件ANSYS对几十种不同规格的铸钢空心球节点在轴向压力、轴向拉力和弯矩单独作用下的承载力进行了非线性有限元分析,得出了节点在各种受力状态下的破坏机理及极限承载力;并采用以最小二乘法为原理的线性回归模式回归了铸钢空心球节点在轴向压力、轴向拉力、弯矩单独作用下的承载力计算公式。(2)对9种典型铸钢空心球节点在8种不同的轴力和弯矩组合作用下的承载力进行了弹塑性有限元分析,得出了铸钢空心球节点在轴力和弯矩共同作用下的塑性发展过程及极限承载力;并基于冲切面剪应力破坏模式推导了轴力和弯矩共同作用下的铸钢空心球节点承载力计算公式。(3)对天津奥林匹克中心体育场工程6种不同类型的铸钢相贯节点的承载力进行了有限元分析,得到了节点的应力分布规律及其极限承载力;以有限元分析结果为基础,对天津奥林匹克中心体育场工程的铸钢节点三进行了足尺试验研究,得到了2倍最大设计荷载作用下节点的表面应力分布,并与有限元计算结果进行比较,二者吻合较好,从而验证了有限元分析的正确性。

关键词：铸钢空心球节点铸钢相贯节点静力荷载非线性有限元分析极限承载力足尺试验研究

碱式硫酸镁水泥钢筋混凝土梁静力荷载和疲劳性能试验研究

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硅酸盐通报 2017年第7期36卷 2404-2409页

作者：陈文海吴成友蒋宁山张慧芳郑树海陈方宇青海大学土木工程学院西宁810016 中国科学院青海盐湖研究所西宁810008

为了研究碱式硫酸镁水泥钢筋混凝土梁的静力和疲劳性能,分别制备了C30、C40和C50三种强度等级的碱式硫酸镁水泥(BMSC)和普通硅酸盐水泥(PO·C)钢筋混凝土梁试件。试验结果表明,钢筋混凝土梁试件跨中挠度随着静力荷载的增加而增加。C40_(... 详细信息

为了研究碱式硫酸镁水泥钢筋混凝土梁的静力和疲劳性能,分别制备了C30、C40和C50三种强度等级的碱式硫酸镁水泥(BMSC)和普通硅酸盐水泥(PO·C)钢筋混凝土梁试件。试验结果表明,钢筋混凝土梁试件跨中挠度随着静力荷载的增加而增加。C40_((BMSC))和C50_((BMSC))的极限承载力分别为33 k N和38 k N,相比C40_((PO·C))、C50_((PO·C))的19 k N和21 k N分别提高了73.7%和81%。说明,高强度等级的BMSC试件具有较高的承载能力。在疲劳荷载的作用下,试件挠度值随着疲劳次数的增加呈下降趋势。高强度等级的BMSC试件疲劳循环寿命要多于PO·C试件,且强度等级越高,越为明显。此外,BMSC试件跨中挠度小于PO·C试件。说明,BMSC试件的刚度较大,抵抗变形的能力好。BMSC试件裂缝宽度发展包括三个阶段:快速发展阶段、稳定阶段和破坏阶段。碱式硫酸镁水泥完全能够用于制作钢筋混凝土构件,且性能更加优异,本文为碱式硫酸镁水泥混凝土能够大规模应用于结构工程提供了重要理论依据。

关键词：碱式硫酸镁水泥钢筋混凝土疲劳性能静力荷载

风积沙路基边坡静力荷载破坏室内试验模拟研究

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工程勘察 2009年第8期37卷 19-23,28页

作者：王琨董秀坤杜占军山东交通学院土木工程系济南250023 长安大学特殊地区公路工程教育部重点实验室西安710064 山东省气象局济南250031

目前,因进行现场试验困难,关于风积沙路基边坡的稳定性研究很少,因此,本文作者采取具有代表性的风积沙试样,进行风积沙路基边坡静力荷载破坏室内试验模拟研究,用以分析风积沙路基边坡的稳定性。试验结果表明,风积沙在机械压实或水坠加... 详细信息

目前,因进行现场试验困难,关于风积沙路基边坡的稳定性研究很少,因此,本文作者采取具有代表性的风积沙试样,进行风积沙路基边坡静力荷载破坏室内试验模拟研究,用以分析风积沙路基边坡的稳定性。试验结果表明,风积沙在机械压实或水坠加机械压实状态下,边坡的坡比约1∶2.0时,在小于临界荷载作用下,路基边坡的稳定性良好,尤其是在水坠加机械压实状态下,坡比为1∶2.0时路基的允许承载力明显增大。

关键词：风积沙路基边坡静力荷载室内试验

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公路桥梁静力荷载试验技术研究

公路交通科技（应用技术版） 2010年第4期6卷 151-153页

作者：徐仲民河北省滦平县交通局河北滦平068250

文章在介绍静力荷载实验项目及目的的基础上,阐述了实验过程中加载方式、测点位置选择、加载控制技术、加载时间、数据观测等方法,并对实验准备工作、实验过程中预加载、加载、数据观测、试验数据分析整理提出具体要求,为桥梁承载能力... 详细信息

文章在介绍静力荷载实验项目及目的的基础上,阐述了实验过程中加载方式、测点位置选择、加载控制技术、加载时间、数据观测等方法,并对实验准备工作、实验过程中预加载、加载、数据观测、试验数据分析整理提出具体要求,为桥梁承载能力确定提供依据。

关键词：桥梁静力荷载试验分析研究

冲击及静力荷载作用下安山岩碎石破碎特点试验研究

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冲击及静力荷载作用下安山岩碎石破碎特点试验研究

作者：刘洋北京交通大学

学位级别：硕士

目前对于颗粒破碎的研究,缺乏对于颗粒破碎影响因素的具体分析,以及对于颗粒破碎特点的准确描述。因此本文选用安山岩碎石作为试验材料,首先开展单颗粒在单轴压缩受力状态和“V”型槽内多向受力状态下的破碎特点的试验研究。进一步开展... 详细信息

目前对于颗粒破碎的研究,缺乏对于颗粒破碎影响因素的具体分析,以及对于颗粒破碎特点的准确描述。因此本文选用安山岩碎石作为试验材料,首先开展单颗粒在单轴压缩受力状态和“V”型槽内多向受力状态下的破碎特点的试验研究。进一步开展安山岩碎石集料在冲击及静力荷载作用下的颗粒破碎室内试验研究。本文重点研究颗粒形状、粒径、荷载大小及荷载作用形式对颗粒破碎的影响,并对颗粒破碎指标的适用性、集料强度变形特性和颗粒破碎演化规律进行讨论。本文主要得到以下结论:(1)在单轴压缩状态下,规则块体破坏形式简单,为拉裂破坏;不规则形状颗粒的破坏形式与接触点个数有关。规则形状颗粒在“V”型槽内的破坏,分为“线-线-面”接触与“线-线-线”接触,接触方式不同,则破坏形式不同;不规则形状碎石在“V”型槽内,破坏裂缝的生成位置与接触点有关。因此分析得到,颗粒形状、受力接触点和受力方式不同,颗粒破坏形式不同。(2)不同颗粒破碎指标的适用性分析。对于不同单一粒径组、不同形状的碎石集料,破碎指标Br、Bg描述颗粒破碎有较好的适用性,而对于混合粒组破碎,分形维数D也可作为有效破碎指标。(3)冲击荷载作用下,颗粒形状、冲击次数N和颗粒粒径等因素耦合影响颗粒破碎,不同情况下,影响颗粒破碎的主控因素不同。颗粒形状影响颗破碎,并通过对集料中的单颗粒进行标记,总结了不同形状单颗粒的破碎特征。冲击次数N与破碎指标之间呈现良好的线性关系,拟合公式参数与颗粒形状相关。颗粒粒径对破碎的影响随着冲击次数的增加而增加。并通过分析碎石集料体变增量△εv与破碎指标Br的曲线,将颗粒体变过程划分为三个阶段:Ⅰ.空隙填充、Ⅱ.骨架破坏、Ⅲ.最终稳定。(4)静力荷载作用下,颗粒破碎指标与静力荷载F线性关系良好。颗粒形状影响颗粒破碎程度,通过分析e-lgp曲线得到破碎应力和压缩指数与颗粒形状相关。(5)不同形式荷载作用下,颗粒破碎演化规律一致,即:单一粒径组条件下,大颗粒破碎成次级颗粒,而新生成颗粒含量增量存在一个界限值,即:达到某一冲击荷载次数或静力荷载作用后,颗粒含量由增加变为减少,颗粒含量最终呈正态化分布。

关键词：颗粒破碎安山岩碎石破碎指标冲击荷载静力荷载

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静力荷载下斜腿刚架桥的受力特性分析

青海交通科技 2022年第3期34卷 109-113,125页

作者：殷猛张剑锋广州市南沙区建设中心广州511466 贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司贵阳550081

为探究静力荷载作用下斜腿刚架桥的受力变化特性,保证斜腿刚架桥结构设计的安全性能,本文以变截面箱梁斜腿刚架桥为研究对象,主要采用Midas有限元分析法,建立桥梁结构整体模型,计算了自重、二期恒载、收缩徐变、整体升温、整体降温、桥... 详细信息

为探究静力荷载作用下斜腿刚架桥的受力变化特性,保证斜腿刚架桥结构设计的安全性能,本文以变截面箱梁斜腿刚架桥为研究对象,主要采用Midas有限元分析法,建立桥梁结构整体模型,计算了自重、二期恒载、收缩徐变、整体升温、整体降温、桥面升温、桥面降温和制动力等多种静力荷载作用下斜腿刚架桥主梁的弯矩、剪力和轴力,并根据计算结果研究分析了斜腿刚架桥主梁内力在各静力荷载作用下的变化情况。研究结果表明:该斜腿刚架桥的边跨跨中主要以弯剪为主,斜腿支点处和中跨跨中主要以弯压为主;根据桥梁受力特性,各截面的控制工况主要以自重、二期恒载和收缩徐变为主;制动力对主梁弯矩、剪力和轴力的影响很小。研究成果可为同类型桥梁结构设计提供数据参考。

关键词：斜腿刚架桥静力荷载 MIDAS有限元

静力荷载下某水电站厂房沉降及地基承载力分析

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云南水力发电 2022年第6期38卷 102-105页

作者：张岩新疆水利水电勘测设计研究院有限责任公司新疆乌鲁木齐830000

结合某水电站实际工程,对大型水电站厂房与基础结构的振动问题进行了计算研究。利用ANSYS软件对电站厂房与基础进行了三维有限元研究计算,并对厂房和基础进行抗震分析,通过计算分析确定厂房建筑物与基础在校核、设计、地震、甩负荷等各... 详细信息

结合某水电站实际工程,对大型水电站厂房与基础结构的振动问题进行了计算研究。利用ANSYS软件对电站厂房与基础进行了三维有限元研究计算,并对厂房和基础进行抗震分析,通过计算分析确定厂房建筑物与基础在校核、设计、地震、甩负荷等各种工况荷载及机组的水流波动荷载和机组低频振动荷载等动荷载作用下的应力变化和基础变形特性,结果表明:构在静力荷载作用下,由于上游侧挡水部分的重量较大,厂房除发生较大的垂向沉降外,结构整体也出现向上游方向稍微偏移的倾斜变形。所有静力荷载工况中,完建工况的地基竖向沉降最大。

关键词：静力荷载水电站厂房地基承载力沉降

静力荷载作用下埋地HDPE管道受力性能分析

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安徽建筑 2023年第8期30卷 101-103,107页

作者：许海洋韩宁宁沈德俊余二林韩红军刘鑫安徽水安建设集团股份有限公司安徽合肥230601 合肥工业大学土木与水利工程学院安徽合肥230009

为了研究埋地高密度聚乙烯(HDPE)管道在静力荷载作用下的受力性能,基于ANSYS建立了埋地HDPE管道二维有限元模型,分析了土体回填与地表静力作用下HDPE管道的受力变形情况以及管径初始变形、埋土深度等对管道力学响应的影响。结果表明:HDP... 详细信息

为了研究埋地高密度聚乙烯(HDPE)管道在静力荷载作用下的受力性能,基于ANSYS建立了埋地HDPE管道二维有限元模型,分析了土体回填与地表静力作用下HDPE管道的受力变形情况以及管径初始变形、埋土深度等对管道力学响应的影响。结果表明:HDPE管道的变形会随埋深的逐渐增大而增大,而地表静荷载作用于管道的效果会随着埋深的增加而越来越弱;管道初始变形越大,静力荷载作用下埋地管道的变形也会随之越大,管道抵抗变形的能力也会相对减弱;土体模量越大,静荷载对管道的影响越微小,对管道整体受力变形有利。研究成果可为实际工程中管道的变形破坏机制提供一定的理论依据。

关键词： HDPE管道静力荷载二维有限元受力性能

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静力荷载试验中关于加载以及控制荷载的影响分析

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黑龙江交通科技 2013年第1期36卷 164-165页

作者：史明亮保定市公路工程质量监督站

静力荷载试验中如何确定加载和测试"控制断面",加载效率计算、加卸载的分级、终止试验条件,挠度、应力(应变)、裂缝等数据处理及曲线绘制等。荷载试验应尽量采用与控制荷载相同的荷载,而组成控制荷载(标准设计荷载)的车辆是由运管车辆... 详细信息

静力荷载试验中如何确定加载和测试"控制断面",加载效率计算、加卸载的分级、终止试验条件,挠度、应力(应变)、裂缝等数据处理及曲线绘制等。荷载试验应尽量采用与控制荷载相同的荷载,而组成控制荷载(标准设计荷载)的车辆是由运管车辆统计而得的概率模型。当客观条件所限,采用的试验荷载与控制荷载有差别时,为保证试验效果,在选择试验荷载的大小和加载位置时采用静载试验效率进行控制。

关键词：静力荷载概率模型效率