悬索跨越管道的顺风向风振响应分析

根据渭惠渠跨越段工程中某悬索跨越管道的工程实例,利用MATLAB软件编制了悬索跨越管道的空间相关性风场的模拟程序,模拟风速的功率谱密度函数与目标功率谱均吻合较好,说明本文方法具有较高的精度。将风速转换为风荷载,并施加在悬索跨越管道的有限元模型上,进行风振响应分析,获得结构的位移和加速度时程曲线及构件的应力分布情况,结果表明该悬索跨越管道结构在风荷载作用下是安全的,为同类结构的抗风设计提供参考。     

渭惠渠跨越管道地震动响应分析

主要利用ANSYS有限元分析软件，建立了跨越管道有限元数值分析模型，对其动特性进行了分析，得到了其振型和频率。通过输入地震波，对不同场地不同地震烈度下的地震响应进行了有限元数值仿真计算，得到了在不同地震作用下管道的地震动响应，为管道的抗震设计提供理论依据。     

大跨度悬索拱桥极限承载能力研究

首先介绍了悬索拱桥的特点和极限承载能力计算方法,然后基于有限元理论,考虑施工阶段的位移和应力的叠加效应、几何非线性、材料非线性以及拱肋等构件的初始缺陷的影响,对某铁路悬索拱桥的极限承载力进行了分析,计算得出结构在施工阶段弹性稳定安全系数为5.2~5.8,非弹性稳定安全系数为2.0~2.6;在运营阶段其弹性稳定安全系数为4.9~5.1,非弹性稳定安全系数为1.7~1.9,表明该桥弹性稳定性和非弹性稳定性都是足够的。其计算方法和结果对于悬索拱桥的计算及设计理论有一定的借鉴价值。     

郑州黄河大桥主桥自振特性分析

以京珠高速公路郑州黄河大桥主桥为研究对象，采用ANSYS有限元程序，建立了下承式钢管混凝土系杆拱桥的空间力学计算模型，利用子空间迭代法计算了该桥梁结构的自振周期和振型，对桥梁的模态特性进行了分析，计算结果可为该桥的设计、施工以及使用阶段的健康检测和维护提供技术参数和依据。     

模拟损伤状态下长输管道悬索跨越结构抗震性能的试验研究

本文根据长输管道悬索跨越工程的实际使用情况,总结了其3种基本损伤模式。以1例实际长输管道悬索桥跨越工程为原型,制作了缩尺比例为1∶8的试验模型,对试验模型进行了完好状态和3种模拟损伤状态下的输入白噪声和不同强度的E l Centro波的动力性能试验。试验结果表明:管道悬索跨越结构具有很强的抗震能力,试验输入的最大横向和竖向地震反应加速度折合原型均超过0.4g,但模型构件未发生破损,结构体系保持稳定,表明完好状态和发生3种模式损伤的悬索跨越结构均具有抗御9度地震烈度而保持使用功能的能力。     

地震波作用下地下管道试验的数值模拟方法

以模型试验几何尺寸建立有限元数值模拟模型,全面给出了地下管道地震动作用的三维有限元建模及分析研究的主要步骤,建立柔-柔接触面来反映管-土相互作用,利用拉格朗日乘子法求解接触效应;通过ANSYS和MATLAB的交互使用,对土体四周及底部定义的粘弹性边界实现能量辐射,减小边界效应;考虑试验模型与实际模型的比例,对原始地震波加速度时程曲线进行缩尺处理,模拟得到的管道响应规律与试验结果吻合较好,表明该数值模型是合理的。在此基础上讨论了管道在地震波作用下的位移、加速度和应力的动力响应,并提出了相关实用的工程建议,为地下管线等长线型地下结构的地震响应理论分析提供参考。     

用ANSYS模拟结构-地基动力相互作用振动台试验的建模方法

本文以结构－地基动力相互作用振动台模型试验为基础，结合通用有限元软件ANSYS，对结构－地基动力相互作用体系进行有限元计算建模的一些问题作了研究，主要包括柔性土容器的模拟、土体动力本构模型的选用、土体与结构交界面上的状态非线性模型、网格划分、重力的考虑、结构中钢筋的处理以及对称性的应用等。文中给出了利用上述建模方法对结构－地基动力相互作用体系进行计算的一些加速度时程结果，并与试验结果相对照，吻合较好。通过计算分析，验证了简化处理方法的合理性和计算模型的可行性。     

基于ANSYS软件benchmark模型耗能减振控制分析

本文系统介绍了当前国际结构振动控制的公共平台———Benchm ark模型,首次给出使用通用有限元软件ANSYS对第3阶段20层非线性钢框架抗震结构的有限元建模,结果表明,模态、无控地震反应分析结果和ASCE给出的MATLAB结果相同。利用粘滞阻尼器对此模型的耗能减振数值仿真分析的结果表明:粘滞阻尼器是一种性能很好的阻尼器,使用本文给出ANSYS的Benchm ark有限元模型来进行耗能减振控制分析是方便的、可行的。     

基于UPFs的粘弹性人工边界单元及地震动输入方法研究

基于粘弹性人工边界相关理论和地震动输入方法的有关理论,推导并建立了既具有粘弹性人工边界特性,同时可以将地震动转化为施加在人工边界上等效荷载的三维粘弹性人工边界,并利用二次开发工具UPFs将其成功地嵌入至通用有限元分析软件ANSYS中。通过Lamb表面源问题以及内源问题对上述二次开发单元进行了验证。算例表明,该单元可以很好地对无限地基辐射阻尼进行模拟。随后通过对自由场波动输入问题的验证,表明该单元可以实现在有限元单元级别上准确有效地施加地震动等效荷载。与传统的粘弹性边界施加方式相比,该单元有着更简单的使用性以及更强的操作性,同时又不增加计算模型的规模等优势,因而计算效率更高。同时,结合通用有限元分析软件ANSYS强大的建模和计算分析能力,使粘弹性边界有着更广泛的应用,并可适用于各种结构-地基动力相互作用问题的分析。     

油气集输悬索管桥动特性及地震非线性时程反应分析

悬索管桥具有比传统悬索路桥柔性大、阻尼低、频谱不均匀、自重轻、横向刚度小等的典型特性,动力学行为复杂,更容易引起结构失效和破坏。文中以漾濞江油气集输悬索管桥为研究对象,基于Midas软件建立了地震载荷条件下的悬索管桥有限元模型,开展了悬索管桥的地震响应、抗震性能数值模拟研究,揭示了管桥体系的危险区域和可能存在的破坏形式,发现:合理设置吊杆和拉索分布密度,对悬索桥自身的抗震有利。根据相似原理,搭建了漾濞江悬索管桥的室内实验系统,探究悬索桥动力特性及结构参数对动力特性的影响规律,验证了数值模拟正确性,为漾濞江油气集输悬索管桥的抗震性能设计提供理论指导。     

再生混凝土框架结构地震反应有限元分析

基于不同再生骨料取代率下所得再生混凝土基本材性试验结果,获得了其相关的本构关系,并利用ANSYS有限元软件对后续缩尺比例为1∶4的3层再生混凝土框架结构模型(采用多种再生混凝土材料)进行了实体建模。通过对压碎指标,剪力传递系数等参数的优化设置,最终得到了其在El Centro波作用下的结构地震响应。通过与该模型所得振动台试验数据进行对比,结果表明:利用ANSYS有限元软件能够较为有效地对再生混凝土框架结构进行地震作用下的非线性分析,从而弥补相关试验的局限性,对相应的理论分析亦具有一定的指导作用。     

平行索面悬索桥多阶段有限元模型修正

根据平行索面悬索桥的结构体系特征,可以将其划分为几个相对独立的子结构。充分利用振动测试得到的子结构局部振动信息和结构整体振动信息,可以分阶段进行有限元模型修正,从而提高优化效率。本文以克拉玛依市龙门桥为例,结合该桥设计的有限元模型和环境激励振动试验结果,进行了整桥模型修正和子结构多阶段模型修正。首先通过振动法计算得到边悬索的索力近似替代主缆索力,将其施加在整桥有限元模型中,运用基于动力特性的响应面法完成传统的模型修正,得到修正后的土-结构相互作用的弹簧刚度系数和吊杆索力;其次利用主塔横向模态相对独立的特点,通过对主塔子结构模型的修正得到合理的弹性支承参数;再将其施加在初始的整体有限元模型中,完成该桥的子结构分阶段有限元模型修正;最后比较子结构多阶段模型修正与传统整桥模型修正方法的效果,可以看出相比传统模型修正,所提方法不仅提高了修正精度,而且大幅度提高了优化效率。     

斜拉桥的动力特性分析与试验研究

以吉林市临江门大桥为工程背景,进行了现场的脉动试验,采用大型有限元分析软件ANSYS,建立了该桥的三维空间有限元模型,并对其进行了动力特性分析,数值计算结果与动态试验结果比较吻合,说明了该有限元模型能够分析出该桥的动力特性,可为同类型的独塔双索面斜拉桥的动力特性分析提供参考.     

高层建筑上的穹顶结构及其自振特性的理论和试验研究

本文就某高层建筑上的穹顶结构的设计介绍了一种新型抛物线方钢管穹顶结构。利用ANSYS软件对其进行了动力学分析，在现场进行了模态试验的实测，得到了低阶频率和振型，与有限元结果吻合较好。通过对计算结果和实验结果的分析发现这种结构受力合理、节省材料，是一种值得深入研究的体系，同时，本文所用的有限元计算与实验分析方法对类似工程结构的分析具有一定参考价值。     

平板网架结构固有振动的ANSYS有限元分析

把平板网架结构简化为空间桁架体系，利用大型数值仿真计算软件ANSYS对其进行模态分析。文中介绍了平板网架结构ANSYS分析的方法与相关命令流，讨论了质量分布模型对分析结果的影响，并采用拟夹层板法来验证了模态分析的正确性。     

管土相互作用下埋地管道的抗震性能研究

管土相互作用是影响埋地管道抗震性能的关键因素之一，分析管土相互作用是城市地下管道建设中面临的突出问题。在应用ADINA软件实现地下管道与土体融合有限元建模的基础上，通过定义管土接触来设定管土相互作用；介绍了管土接触设定、地震荷载加载时间函数、模型参数选择与求解步骤，并依据所建模型计算了埋地管道的变形和应力分布。根据计算结果，分析了管土相互作用对埋地管道抗震性能的影响，并给出了几点工程建议。     

长输管道悬索跨越结构抗震性能的试验研究

本文以一实际长输管道悬索桥跨越工程为原型,制作了缩尺比例为1：8的试验模型,对试验模型的模态、抗震性能进行了白噪声和不同强度的El Centro波输入下的试验研究以及有限元分析。试验结果表明：试验模型的自振频率随地震强度的增加而降低,最大降低20％;试验模型的最大地震反应为塔架顶部的纵向振动,加速度达1．75g,折合原型为1．62g,动力放大系数为5．47。管道的地震反应以横向振动为主,最大加速度达1．21g,折合原型结构为1．12g,动力放大系数为2．63。试验过程中,输入的最大横向和竖向地震反应加速度折合原型均超过0．4g,但模型构件未发生破损,结构体系保持稳定,表明悬索跨越结构具有抗御地震烈度9度而保持使用功能的能力。不同强度的地震动作用下,钢索与管道的内力分配改变,钢索具有调节结构体系构件受力的重要机能,有限元分析结果与试验结果比较吻合。     

基于ANSYS的木梁有限元静力弹塑性分析

采用大型有限元软件ANSYS10．0对单调竖向荷载作用下木梁进行了线弹性和弹塑性计算分析。并将有限元计算结果与材料力学计算结果进行了对比，验证了建模的正确性。分析了木梁的应力和应变变化规律，为进一步采用ANSYS软件分析木柱、梁一土坯组合墙体的抗震性能奠定了基础。     

考虑土-结构相互作用的大跨度斜拉桥非线性地震反应分析

运用大型有限元通用软件ANSYS/LS-DYNA及其并行运算功能,进行了考虑土-结构相互作用的大跨度斜拉桥地震反应分析。考虑混凝土、土介质和悬索材料的非线性与考虑材料线弹性的计算结果比较表明,考虑材料非线性情况时,由于进入塑性阶段后的能量耗散,内力比考虑线性情况时小;而进入塑性阶段后,结构刚度变小,运动量要比考虑线性情况时大。     

流固耦合作用下流体对管道抗震性能的影响分析

在地震荷载作用下输液管道的破坏受到流体的影响，因此，流固耦合作用下的管道破坏数值模拟是分析管道抗震性能的关键。通过管道破坏分析的流固耦合有限元建模，实现了流固耦合作用下地震荷载加载和断层活动约束，介绍了建模过程以及模型参数选择，分析了流固耦合作用下管道的抗震性能及管内介质和流速等参数对管道破坏的影响。依据计算结果，管道内输送介质密度和流速越大，管道越易破坏，故在地下管道设计中应充分考虑管内介质的密度与流速。针对计算结果，为输液管道抗震设防提出了几点建议。