小麦茎秆截面椭圆化的模拟与分析

利用有限元软件ANSYS/LS-DYNA建立含有5个节间的小麦茎秆模型,模拟分析了典型风荷载作用下小麦茎秆截面椭圆化的变化特性.模拟结果表明,小麦茎秆穗部在爆炸风荷载作用下,基部节间截面是否椭圆化与风荷载的冲量大小有关,冲量越小截面越不易椭圆化,茎秆越不易倒伏.沿整个茎秆轴线,截面椭圆化区域应力值最大,非椭圆化区域应力值偏小.     

小麦茎秆截面椭圆化影响因素研究

以郑麦9023为材料,在小麦灌浆期测试第2节间去鞘茎秆的弯曲强度,并对测试数据进行了回归分析;建立了小麦茎秆模型,利用力学理论分析了小麦茎秆截面椭圆化的影响因素。理论分析、试验测试结果一致表明,壁厚与外径比值越大,弹性模量越大,小麦茎秆截面越不易椭圆化。因此,提高茎秆节间的弹性模量,增大壁厚与外径比值,可以增强抗倒伏能力,避免小麦茎秆弯折倒伏。     

埋地热输管道锚固段弹塑性变形分析及安定性条件研究

长距离埋地热输管道的最大轴向力发生在锚固段内。实际上在许多当量应力超过屈服限的锚固段内并末发现明显的强度破坏现象,这表明设计强度还有潜力可挖。文献[1]提出“约束度”的新概念,意义深远。本文则通过弹性变形定量分析的基础理论,从另一方面探讨了锚固段的强度潜力问题,共同为管道设计的经济效益提供参考意见。     

西南桦次生天然林应力木纤维形态分析

对西南桦次生天然林中应力木拉应力区和压应力区的纤维长度、纤维宽度、纤维壁厚和壁腔比等纤维形态特征进行测试。结果表明,拉应力区纤维长度大于压应力区,纤维宽度、壁厚、腔径比均小于压应力区,纤维形态差异较大;但拉应力区、压应力区纤维长度均较长,长宽比大于35,腔径比小于1,均属于造纸优等原料。     

饱和黄土地基修建15×10~4 m~3超大型油罐现场充水试验

为检验工程设计的合理性和保证运行的安全性,针对饱和黄土地区首次修建的15×104 m3超大型非锚固油罐进行现场充水试验,通过在油罐罐壁和环墙基础钢筋表面粘贴应变计在油罐地基埋设沉降计,测试充水过程中的罐壁应力、环墙应力和基础沉降,分析罐壁应力、环墙应力,在基础沉降变形的发展规律。研究表明:充水到最高水位22.2 m时,距离罐底以上3.34 m处罐壁环向应力达到284.9 MPa,罐壁的环向应力随充水水位的增加基本呈线性关系。环墙内侧上部受到油罐传递的压应力,内壁整体受到环墙内垫层传递的压应力,环墙内侧1.0 m处环墙应力最大值为1 091 k Pa。油罐基础的沉降变形大部分为塑性变形,在充水试验结束后能较快趋于稳定,整个底板的沉降呈现碟形分布。研究结果可为超大型储罐在黄土地基的设计和建造中提供技术依据和设计参数验证。     

混凝土应力图形简化对截面抗弯强度的影响

根据混凝土受压应力-应变关系的常用曲线方程，对受弯截面压区混凝土应力进行了矩形应力简化，推导得到了等效矩形应力图形高度及应力强度的一般公式。选取4种应力-应变关系模型，计算得到了矩形应力图形的简化结果．并分析了单筋截面不同模型的相对抗弯强度及其与GB50010-2002《混凝土结构设计规范》(简称《规范》)建议值的相对误差。分析表明，不考虑混凝土受压的软化性能将过高估计截面的承载力，《规范》建议值导致截面抗弯强度计算值提高近5％，且在截面高配筋率下更为显著。     

普通锚固油罐的应力分析

普通油罐的安装除常见的焊接方法外，在某些部位，如缘板的最外侧也采用螺栓固，此种做法是对油罐的抗震和拱顶装油的需要进行了考虑。但对于普通锚固油罐罐底与罐壁的连拉御的应力目前还没有计算方法，为此对这种情况进行了分析，推导了理论计算公式，目的是计算罐基础的最外侧为环梁而内侧弹性基础的同罐应力。由于其它设计和计算在《低压锚固油罐的应力分析》一文中已作过描述，因而只给出油罐下节点的计算方法。     

基于ANSYS/LS-DYNA的地锚吃入地层仿真研究

地锚是稠油热采井实施预应力固井技术的必备工具,研究地锚能否顺利吃入井壁、吃入难易程度以及最佳吃入角度对于地层锚固意义重大。选用Φ244mm地锚作为研究对象,利用ANSYS/LS-DYNA软件分析了地层应力分布,认识到井眼内壁等效应力最大,且随径向方向从内到外等效应力逐渐减小;模拟了不同锚爪吃入角度条件下的地层锚固情况,并通过LS-Prepost后处理软件对结果进行了分析,当吃入角为36~42°之间时最有利于锚爪吃入地层。该研究结论对于地锚结构设计和现场施工具有重要的实际意义。     

鲁宁线齐河出站管道破裂原因分析

从管道材质和腐蚀两个方面对鲁宁线齐河出站管道破裂进行了原因分析.分析结果认为,土壤腐蚀造成管道外壁承载截面大幅度减小,同时在焊接熔合区存在薄弱点,形成较高的三轴应力,继而发生脆性断裂并逐步扩展,最终导致管道破裂失效.提出应结合鲁宁输油管道的实际情况,适时开展管道完整性管理和评价工作.     

大型非锚固变壁厚外浮顶原油储罐的应力测试北大核心

大型原油储罐多为非锚固变壁厚结构,在液压作用下,地基沉降会引起底板边缘板翘曲及壁厚变化处的应力波动等复杂现象。为了研究大型储罐受载后各圈壁板、底板的应力大小及其分布规律,采用电阻应变测量技术对水压试验中10×10~4 m^3的外浮顶原油储罐(直径80 m、罐高21.8 m)进行现场应力测试,得到储罐底板及壁板的应力数据,分析储罐关键部位的应力水平、分布特征及其原因。结果表明:在最高液位下,储罐底板主要表现为径向弯曲应力;储罐壁板根部主要为轴向弯曲应力,随测点高度升高,罐壁在水压作用下发生膨胀变形,主要表现为环向薄膜应力。该研究结果为储罐运行的安全评定提供了参考依据。     

索塔模型预应力状态测试分析

本文针对润扬大桥工程，对U形预应力束作用下索塔模型的三维应力进行了实地测量。用有限元软件如ANSYS、SAP2000、ETABS和数学软件MATHEMATICS进行了计算，并利用概率论、数理统计学、有限元和经典弹性力学理论的方法对所测数据进行了分析对比，得出了一些对工程有益的结论。     

索穹顶结构的有限元分析及其在农业建筑中的应用

根据非线性有限元理论研究了索穹顶结构的受力情况,用有限元分析软件AN SY S建立了某农用仓库的索穹顶结构模型,探讨了其在不同预应力水平作用下的受力情况,分析了索和杆在不同荷载下的内力变化情况及对结构稳定性的影响。结果表明该模型受力合理,可以应用于工程实践。     

沧临管道大浪淀跨越段下拉筋断裂原因分析

非对称载荷下斜索随塔顶滑轮动作而产生的滑移增辑跨越管道结构分析的复杂性。按变形几何条件导出了非对称承载时斜索张力与斜索滑移、伸长及管道变形关系，应用数值方法并结合有限元法通过试算迭代求得了非对称加载下沧临管道大淀跨越管道下拉筋的平衡拉力，以此为基础对该处下拉筋断裂原因作了初步分析。在进行下拉筋断裂后管道失衡变形的模拟计算基础上对结构强度和稳定问题进行了评估，结果表明，提出了分析方法是可行的。     

清河斜拉桥中塔柱模板施工方案设计

对清河斜拉桥中塔柱施工模板的面板和肋进行了设计及强度、刚度计算,并通过对模板施工中模板系统安装、拆除工艺流程和中塔柱模板提升系统、锚固系统、支撑系统、横撑受力计算,以及中横梁施工、模板施工控制测量等多个方面的设计,确定了更为有效合理的清河斜拉桥中塔柱模板施工方案。该方案通过了实践的检验。     

重刚比对悬索静态位形影响的建模与分析

为探究悬索的自重、刚度及分布荷载对悬索的静态平衡位形的影响,通过悬索状态分类与悬索单元的受力分析与数学模型,引入无量纲参数,分析了悬索在自然态、无荷自重作用状态与有分布荷载作用状态下的基本静态性能。建立了考虑自重和分布荷载同时作用下的悬索静态张力与悬索单位长度重刚比、挠度及支座间距的数学模型。研究表明:当重刚比小到一定程度时(β≤10-2),悬索的静态位形基本重合,此时悬索的刚度对静态位形起主导作用,悬索的静态位形可以看成不可伸长的悬索进行处理;重刚比很大时(β≥10-1),悬索的自重与分布载荷对静态位形起主导作用,悬索自重与分布荷载越大,悬索的中央挠度也越大。重刚比小的悬索在接近原长跨距时,最大张力与水平张力会明显增大,但重刚比大的悬索增加的幅度不明显,说明重刚比大的悬索因为弹性模量小,主要产生了弹性变形,因此不能盲目拉紧悬索。最后利用挂重法对悬索的静态位形参数进行了实验验证,实验结果与理论结果的相对误差均在4.95%以内,说明了模型的可行性并达到了工程应用相对误差不超过5%的精度要求。     

基于截面纤维模型的RPC箱型桥墩抗震性能分析

为探讨RPC箱型桥墩的延性抗震性能，采用截面纤维模型编制了压弯构件非线性分析程序，程序考虑了轴力的二阶效应，能模拟水平荷载不同的加载方向角，可对包括卸载过程在内的全过程受力性能进行分析.通过3个施加常轴力的RPC箱型桥墩水平反复加载试验结果与数值分析对比，验证了程序的准确性.在此基础上运用编制的程序分析了轴压比、纵筋率、截面长宽比和截面开孔率等参数在不同水平荷载加载方向时对RPC桥墩延性抗震性能的影响，得到了最不利水平加载方向与截面长宽比之间的关系.     

新园斜拉桥合理索力的确定

采用基于正装分析的试算法,确定了新园斜拉桥的拉索初始张拉力.分别以结构弯曲应变能最小及弯曲与拉压应变能之和最小为目标函数,对该桥的成桥索力进行优化计算,并与刚性支承连续梁法确定的成桥索力进行了对比分析;然后经过索力局部调整,最终确定了该桥的合理成桥索力,可为斜拉桥合理成桥索力的确定提供了有益的借鉴方法.     

考虑压-弯-扭耦合作用的开口截面杆件非线性静力模型

针对温室结构中檩条受力变形复杂且失稳现象严重的问题,对温室结构中开口截面檩条的力学性能进行研究。鉴于其受力变形的复杂性,将其按压弯扭杆件进行分析,综合考虑压-弯-扭耦合作用、约束翘曲、剪切变形因素,阐明二阶内力产生原理并建立杆件微段隔离体平衡方程;结合物理方程与几何方程,推导出关于扭转角和挠度的位移控制方程,进而获得压-弯-扭耦合作用下杆件位移及内力的几何非线性计算模型,同时给出其计算步骤。计算了开口截面杆件在集中扭矩、分布扭矩、压扭、弯扭、压弯扭5种荷载工况作用下的位移、变形及内力,并与理论解析解进行对比与分析,验证了计算模型的适用性及精确性。结果表明:本研究得到的非线性静力模型可用于温室结构中开口截面檩条在任意荷载工况组合条件下的位移、变形及内力计算。     

大跨度斜拉桥地震动线性与非线性响应分析

论述了大跨度斜拉桥非线性因素的来源及非线性行为描述方法 ,提出了大跨度斜拉桥的非线性计算中有待进一步研究的问题 ,考虑梁 -柱相互作用的非线性有限元格式 ,建立了以修正拉格朗日法为基础的非线性有限元方程并编制了程序 ,并针对岳阳洞庭湖大桥地震动作用下的线性与非线性响应进行了计算 ,验证了该方法和程序的正确性和有效性 ,及很好的工程适应性 .     

冷却塔混凝土粗糙度对平均风压系数的影响

采用CFD方法研究全尺寸双曲冷却塔表面混凝土粗糙度对风压系数的影响.在规范规定的粗糙度范围内，分别对表面混凝土光滑以及表面混凝土有不同粗糙度高度的冷却塔全尺寸模型进行了数值模拟.将不同工况下的风压系数计算值与以往文献的风洞试验和现场实测数据进行了比较.研究结果表明：冷却塔全尺寸CFD模拟虽然解决了雷诺数相似问题，但纯粹的光滑壁面冷却塔在CFD计算中得到的平均风压系数比实际值偏离较大；在冷却塔全尺寸CFD模拟中必须考虑实际冷却塔表面的粗糙度对其平均风压系数的影响.