预应力混凝土_钢组合塔架连接段应力模拟分析_许斌
- 格式:pdf
- 大小:2.82 MB
- 文档页数:8
卷胶/建说结构/T e chnology风电机组混凝土塔架门洞加强方法介绍王克峰12,罗勇水12,许斌",宋恭杰12(1.浙江运达风电股份有限公司,浙江杭州310012:2.浙江省风力发电技术重点实验室,浙江杭州310012)摘要:随着风电行业发展,风电机组轮毂高度不断增加,传统钢塔架也出现一定局限性。
混凝土塔架作为一种新型塔架,其设计与传统钢塔架有很大区别。
为提高混凝土塔架安全性,介绍一种混凝土塔架门洞处的加强方法,并通过有限元分析验证该方法的有效性。
关键词:风电工程;风电机组;混凝土塔架;门洞;有限元分析0引言风能作为一种清洁能源,近年来在全球得到快速开发。
为捕捉更多风能,风电机组容量、叶片长度和轮毂高度都在不断增加。
其中,轮毂高度增加对应的是塔架高度增加,目前市场上100-140m的塔架屡见不鲜,甚至已有厂家做到160m及以上,传统钢塔架由于自身局限性已难以满足工程需要,所以众多厂家开发新型塔架以克服传统钢塔的局限性,混凝土塔架即为其中一种。
混凝土塔架是指在传统钢塔架的基础上采用混凝土材料替代部分或全部钢段的一种新型塔架,国内外学者对其进行大量研究。
美国新能源实验室m首先提出钢筋混凝土塔架概念,给岀预应力全混凝土塔架、混凝土-钢混合塔架的详细设计过程,同时对塔架进行了力学及经济性分析。
SINGH A 计了一款预应力混凝土塔架,根据实际运行情况,指岀其具有很好的运行稳定性。
顾富斌冋分析了不同高度的混凝土-钢混合塔架,结果表明,当混凝土段超过一定高度后,混凝土材料性能可得到充分的利用,并且塔架的屈曲破坏不会发生在混凝土段o VIRES EM对混凝土-钢混合塔架的混凝土段截面形状进行优化,将截面优化为带圆倒角的正四边形,可更加方便快捷地施工,并在荷兰建立了1台样机。
贺广零「哇于有限元和广义概率密度理论,对混凝土塔架和钢塔架的动力响应进行了分析研究,研究表明,混凝土塔架比钢塔架具有更高的可靠度。
预应力混凝土连续梁桥应力验算数值模拟分析摘要:利用桥梁结构分析软件对跨度为40m+70m+40m的三跨预应力混凝土连续箱梁桥进行数值模拟分析,分别对施工阶段法向压应力、受拉区预应力钢筋的拉应力、使用阶段抗裂、使用阶段抗压进行验算,其验算结果均符合规范规定。
关键词:预应力;混凝土;梁桥;验算;数值;阶段抗裂;阶段抗压;规范0 前言预应力混凝土连续箱梁桥是预应力桥梁中的一种,它具有整体性能好、抗震性能好,结构刚度大、变形小,特别是主梁变形挠曲线平缓,桥面伸缩缝少,行车舒适等优点。
加上这种桥型的设计施工均较成熟,施工质量和施工工期能得到控制,成桥后养护工作量小,在公路、城市和铁路桥梁工程中得到广泛采用。
本文以40m+70m+40m的三跨预应力混凝土连续箱梁桥为例,其施工方法为悬臂浇筑法,通过分析对施工阶段法向压应力、预应力钢筋拉应力、使用阶段抗裂、使用阶段抗压进行验算,其计算结果仅供参考。
1 模型的建立主梁为变截面的混凝土空心箱梁,桥墩为圆形墩,桥墩之间用连系梁将两桥墩连接在一起,均采用C50混凝土;桥墩顶部与主梁的边界条件采用弹性连接中的刚性连接;桥墩底部边界条件采用一般支承,6个方向均被约束;桥台采用一般支承模拟,约束Dx、Dy及Rx三个方向;主梁两端与桥台采用弹性连接中的刚性连接。
截面的建立采用PSC截面设计,利用CAD软件将各梁截面转化为dxf文件,并将其导入到midas civil的截面特性值计算器中进行截面特性计算,并生成sec文件,再将其导入到midas civil进行相应的结构计算。
全桥模型如图1所示:图1全桥模型2 结构计算分析结构分析时考虑的荷载类型包含梁体自重、二期恒载(60kN/m)、汽车车道荷载(双车道)、温度荷载(温度梯度,按《公路桥涵设计通用规范》100mm沥青混凝土铺装层(14℃/5.5℃))、挂蓝荷载(按500kN集中力,偏心距离2.8m计算)、支座沉降(5mm)及预应力荷载。
高速铁路二次预应力组合梁徐变结合面应力研究的开题报告一、研究背景和意义高速铁路是目前铁路建设的重点,其安全性、速度、舒适性等方面要求越来越高。
而铁路桥梁作为铁路交通里面的重要组成部分,在其建设过程中需要承受大量的压力,同时桥梁在使用的过程中也需要承受大量的力和振动。
因此,在铁路桥梁的设计和建设过程中,需要采用一些特殊的技术和方法来保证其安全和可靠性。
其中,预应力组合梁是铁路桥梁中一种常用的结构形式。
预应力组合梁采用预先施加预应力的方式来减小桥梁受力变形,从而提高桥梁的承载能力和稳定性。
然而,在实际应用中,预应力组合梁往往会面临徐变问题,即施加预应力之后的梁体存在塑性应变,随着时间的推移,塑性应变会逐渐增加,并导致预应力变化,进而影响梁体的强度和稳定性。
因此,本研究旨在探究预应力组合梁徐变问题对结合面应力的影响,以期为预应力组合梁的设计和施工提供理论依据和指导。
二、研究内容和方法本研究将采用有限元方法,以ABAQUS软件为平台,对预应力组合梁徐变问题的结合面应力进行数值模拟。
具体研究内容如下:1. 构建预应力组合梁有限元模型,包括梁体、钢筋、预应力钢束、混凝土等材料的力学参数、材料本构方程等。
2. 对预应力组合梁的静力响应进行模拟,包括模拟梁体受集中载荷、分布载荷等外荷载作用下的应力响应。
3. 分析预应力组合梁徐变现象对结合面应力的影响,探究变形和应力之间的关系,研究徐变跨度和徐变时间对结合面应力的影响。
4. 结合现有研究文献,对本研究结果进行分析和评价,并提出相应的结论和建议。
三、预期成果和意义本研究旨在探究预应力组合梁徐变问题对结合面应力的影响,预期成果包括:1. 对预应力组合梁的力学性能和徐变现象进行深入了解,为预应力组合梁的设计和施工提供理论依据和指导。
2. 建立预应力组合梁有限元模型,为相关领域的研究提供数据支持。
3. 探究徐变跨度和徐变时间对结合面应力的影响,为预应力组合梁的应用和使用提供参考依据。
考虑横向预应力效应的钢-混组合梁桥PBL剪力键试验研究祝兵;王学伟【期刊名称】《西南交通大学学报》【年(卷),期】2016(051)004【摘要】为研究钢-混组合梁桥PBL剪力键的抗剪承载能力及其影响因素,以兰州小砂沟大桥为工程背景,设计3类13组共33个试件,采用推出试验的方法进行试验研究,对比分析了PBL剪力键的破坏形态、破坏机理以及抗剪承载能力的影响因素,提出了考虑横向预应力效应的PBL剪力键抗剪承载能力的计算公式.研究结果表明:贯穿钢筋直径、钢板开孔孔径以及钢板厚度的增加均能有效提高PBL剪力键的抗剪承载能力;横向预拉应力的存在促进了混凝土的开裂,使得混凝土、钢板及贯穿钢筋的强度和刚度无法得到充分发挥,从而降低了PBL剪力键的承载能力,对单孔抗剪承载能力降低可达10%;横向预压应力的约束作用延缓了混凝土的开裂,使得混凝土、钢板及贯穿钢筋的强度和刚度得到充分发挥,提高了PBL剪力键的承载能力,对单孔抗剪承载能力提高可达20%;考虑横向预应力效应的公式计算结果与试验结果吻合较好.【总页数】11页(P621-631)【作者】祝兵;王学伟【作者单位】西南交通大学土木工程学院,四川成都610031;西南交通大学土木工程学院,四川成都610031【正文语种】中文【中图分类】U441;TU311【相关文献】1.PBL剪力键钢混结合段设计与试验研究 [J], 胡建华;蒲怀仁2.钢锚板式钢-混组合索塔锚固区PBL剪力键传力机理分析 [J], 谭冬莲;秦凤江;;3.PBL剪力键钢混结合段设计与应用 [J], 杨秀珍4.钢混组合结构PBL剪力键滑移损伤监测试验研究 [J], 蒋田勇;吴海军;黄天皓5.考虑滑移效应的钢-混组合梁桥车桥振动分析 [J], 谢轩晨;颜全胜因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
二次预应力组合梁徐变结合面三维应力研究的开题报告一、研究背景预应力组合梁作为一种常用的桥梁结构,在工程实践中得到了广泛应用。
在预应力组合梁的设计和施工中,需要考虑多种因素,如徐变、硬化、预应力损失等。
其中,徐变是由于材料在长期受力的过程中,受到长时间持续的荷载作用,导致应变逐渐增大,而初始预应力不变所导致的。
徐变会导致构件的刚度和强度变化,最终影响整体结构的性能和安全。
二、研究内容和目的本研究旨在探究预应力组合梁的徐变特性,并结合徐变下的应力分析,研究组合梁结构的受力特点和变形规律。
具体研究内容包括:1. 分析预应力组合梁结构受徐变影响的力学模型和计算方法。
2. 研究徐变对预应力组合梁应力和应变的影响,探究应力和应变的分布规律。
3. 建立三维有限元模型,研究预应力组合梁徐变下的应力分布情况,分析组合梁结构变形规律。
4. 通过比较分析徐变前后预应力组合梁的应力分布差异,探究组合梁的徐变特性,并提出相应的改进措施。
三、研究方法本研究将采用以下方法:1. 文献综述法:对国内外预应力组合梁徐变研究的相关文献进行综合和分析。
2. 理论分析法:基于材料力学和结构力学的原理,建立预应力组合梁受徐变影响的力学模型,并针对应力、应变和变形等方面进行分析。
3. 数值模拟法:建立预应力组合梁徐变下的三维有限元模型,通过数值计算,得到组合梁在不同徐变程度下的应力分布和变形规律。
四、研究意义本研究将有助于深入了解预应力组合梁结构在徐变荷载作用下的受力特点和变形规律,为预应力组合梁的设计和施工提供科学的依据和方法。
同时,该研究还将为进一步探究筋箍混凝土结构徐变机制和徐变下的结构性能变化提供新思路和方向。
钢筋混凝土柱破坏过程扩展有限元数值模拟
杨刚;许斌;陈洪兵
【期刊名称】《应用力学学报》
【年(卷),期】2018(35)3
【摘要】为描述钢筋混凝土柱的破坏过程,分别建立了由三维实体单元和三维杆单元构成的精细化模型以及结合纤维梁单元的纤维梁与实体单元耦合模型。
耦合模型中,钢筋混凝土柱下段混凝土和钢筋分别用三维实体单元与三维杆单元建模,通过耦合连接实现精细单元与粗糙单元之间的变形协调。
基于混凝土弹塑性本构关系,运用扩展有限元方法模拟钢筋混凝土柱的荷载-位移曲线以及开裂过程,并进行比较。
数值模拟与试验结果的比较表明,模拟得到的裂缝位置以及荷载-位移曲线与试验结果吻合较好。
扩展有限元具有无需重划网格、无需预设裂纹的优点,能有效地模拟筋混凝土柱的开裂过程。
耦合模型具有计算效率高的优势,且能较好地模拟构件的破坏模式。
【总页数】7页(P602-608)
【作者】杨刚;许斌;陈洪兵
【作者单位】湖南大学土木工程学院;华侨大学土木工程学院;华侨大学福建省结构工程与防灾重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】TU323.1
【相关文献】
1.双向往复加载下钢筋混凝土柱破坏过程的数值模拟
2.纤维布包裹钢筋混凝土轴心受压柱非线性有限元数值模拟
3.长壁留煤柱法开采煤柱破坏过程数值模拟研究
4.基于扩展有限元法的钢筋混凝土梁裂纹扩展的数值模拟
5.地震作用下钢筋混凝土柱破坏模式的数值模拟
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。