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基于ANSYS的钢筋混凝土简支梁桥极限承载力分析研究

刘霞  
【摘要】:随着我国公路桥梁事业的不断发展,公路交通流量的不断增加,公路桥梁负荷日益加重,使现有桥梁的通行能力降低,出现承载力不足、结构构件受损等问题。如何评定桥梁结构性能已经受到国内外广大学者越来越多的重视。 本文结合目前工程检测桥梁的若干问题,在已有的研究成果上,对桥梁结构极限承载能力评定方法进行仿真模拟研究。 首先,以钢筋混凝土有限元理论为基础,运用有限元分析软件ANSYS,建立具有自定义本构关系的钢筋混凝土空心板梁和T型梁的有限元分析模型。再对模型梁分别进行非线性静力分析和动力模态分析,得到各模型梁的荷载—挠度关系曲线以及荷载—频率关系曲线,分别通过静力和动力计算数据推定各模型梁的极限承载力,并对比由静力计算结果和动力计算结果推定的极限承载力,两者是一致的。通过计算分析验证了动力计算分析法代替静力计算分析法评定桥梁承载力的可行性。 为了验证运用有限元软件ANSYS仿真模拟计算推定钢筋混凝土单梁极限承载力的正确性,进行了钢筋混凝土简支梁破损模态静、动力试验。由试验得到的简支梁的挠度和一阶频率随荷载增加的变化规律,与采用ANSYS有限元分析计算得到的变化规律均一致,并且由静力试验数据推定的试验梁的极限承载力与由动力试验数据推定的试验梁的极限承载力一致,从而验证有限元理论计算分析的正确性,以及运用ANSYS仿真模拟计算推定钢筋混凝土单梁极限承载力的正确性和可行性。


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