极限承载能力

摘要： 针对实际工程中柱大偏心受压易发生发生少筋、超筋等脆性破坏,带来极大的安全隐患。通过对偏心距为120mm,玄武岩纤维体积掺量为0、0.005、0.01、0.015的混凝土矩形柱进行ABAQUS有限元模拟,研究玄武岩纤维对矩形混凝土柱大偏心受压的极限承载力、构件破坏形态、混凝土塑性应变等的相关影响规律。结果表明:玄武岩体积掺量为0.01时,混凝土矩形柱偏心极限承载力最大,接近其轴压极限承载能力;此外玄武岩纤维的掺入,对混凝土出现塑性应变时的强度影响较小,且当玄武岩体积掺量为0.01时,混凝土的极限强度最大,塑性应变最小。

摘要： 为了快速并有效地计算海洋平台等薄壁箱型梁结构的约束扭转极限承载能力,进行了薄壁梁约束扭转极限承载能力简化计算方法研究。基于塑性极限状态分析理论,提出了薄壁梁约束扭转极限状态应力分布假设,将薄壁梁视作为一系列由主要支撑构件和扶强材支撑的板格,推导了薄壁梁约束扭转极限承载能力上限的计算公式。应用非线性有限元方法验证了所提假设和计算公式的精度,将所提方法应用于箱型梁模型和半潜平台的约束扭转极限承载能力的计算分析,并与非线性有限元结果进行了比对,结果表明,本方法具有较高的精度,可用于海洋平台等薄壁梁的扭转极限承载力上限的估算。

摘要： TA31钛合金由于其塑韧性高、可焊性好等优点,已成为深海装备的优先选用材料之一。本文以TA31钛合金为研究对象,首先开展典型钛合金试件的断裂性能试验,分析应力三轴度等参量对TA31钛合金断裂性能的影响规律,借助扫描电镜对试件的断后形态进行断口分析,阐明TA31钛合金在复杂应力状态下的断裂失效机理。然后,在Johnson-Cook模型中引入平均应力三轴度参数的影响,形成计及应力状态参量影响的本构关系模型,通过试件试验数据进行模型参数校准,建立适用于复杂应力状态下的TA31钛合金塑性硬化模型,并将该模型扩展应用于深潜器耐压球壳结构极限承载能力的评估中。本研究可为深海装备钛合金结构设计与评估提供研究基础。

摘要： 通过ABAQUS对某工程钢筋桁架楼承板在施工阶段浇筑混凝土时发生垮塌事故进行分析,发现钢筋桁架楼承板靠近支座处的腹杆首先发生屈曲失稳,进而整体结构发生垮塌.在不设临时支撑时,横向钢筋的约束作用使楼承板的极限承载能力明显提高;同时考虑横向钢筋约束作用和设置临时支撑的工况下,楼承板的极限承载能力不仅得到大幅度提高,且腹杆验算符合规范要求.

摘要： 依托宜昌至郑万高铁联络线工程,开展了全断面法开挖喷射混凝土结构力学模型试验,试验结果表明:随着竖向荷载的增加,围岩压力和隧道变形均逐渐增加,当竖向荷载达到0.3 kPa时,边墙首先出现了环向裂缝;当竖向荷载达到0.6 kPa时,喷射混凝土支护结构完全失效。

摘要： 基于实测材料参数,分别利用规范所述方法和曲线积分法计算混凝土矩形梁正截面抗弯承载能力。使用规范方法计算时材料参数取设计值、将混凝土应力—应变关系曲线等效为矩形。积分法则是根据混凝土应力—应变关系曲线模型,基于曲线积分,推导出计算公式。将两种计算方法与试验实测结果对比发现:按规范计算出的结果偏于保守,若取用实测强度,则更贴近实际情况;材料参数取实测强度后,两种计算方法与试验结果吻合程度高。

摘要： 基于X70管道和刚性压头模拟管道外壁与硬物挤压或碰撞形成凹陷的过程,建立对象接触、外载荷加载、外载荷卸载有限元分析模型,将内压、外载荷的加载、卸载按照特定顺序组合构成影响管道凹陷状态的3种工况,研究3种工况下凹陷对管道应力、凹陷回弹及极限承载力能力的影响规律.研究结果表明,工况1、工况2下的最大等效应力发生在凹陷加载阶段,工况3下的最大等效应力发生在内压加载阶段.工况1下的凹陷回弹系数为0.403,工况2和工况3下的分别为0.45和0.759.工况2下管道极限承载力受凹陷深度影响最严重,工况3下管道极限承载能力受凹陷深度影响最小.

摘要： 1.福建泉州欣佳酒店“3·7”重大坍塌事故,2020年3月7日19时14分,福建省泉州市鲤城区欣佳酒店所在建筑物发生坍塌事故,造成29人死亡、42人受伤,直接经济损失5794万元。发生原因是,事故单位将欣佳酒店建筑物由原4层违法增加夹层改建成7层,达到极限承载能力并处于坍塌临界状态,加之事发前对底层支承钢柱违规加固焊接作业引发钢柱失稳破坏,导致建筑物整体坍塌。

摘要： 2020年3月7日19时14分,福建省泉州市鲤城区欣佳酒店所在建筑物发生坍塌事故,造成29人死亡、42人受伤,直接经济损失5794万元。发生原因是,事故单位将欣佳酒店建筑物由原四层违法增加夹层改建成七层,达到极限承载能力并处于坍塌临界状态,加之事发前对底层支承钢柱违规加固焊接作业引发钢柱失稳破坏,导致建筑物整体坍塌。

摘要： 应用非线性有限元方法对某分叉柱铸钢节点在最不利荷载工况下和铸钢节点分别进行有限元分析,考察节点应力及进入塑性情况.分析结果为结构设计提供依据,相关研究结果也可为类似工程的结构设计与分析提供参考.

摘要： 为分析钢管混凝土柱轴压极限承载能力各影响因素对其可靠性的影响规律,本文建立钢管混凝土柱轴压安全性的极限状态方程,采用一次可靠度方法(FORM)和蒙特卡洛模拟方法(MCS),分析钢管混凝土柱轴心受压极限承载能力的可靠性,分析了随机荷载效应比、混凝土强度等级、钢筋强度等级、柱截面的形状以及柱的有效计算长度等因素对可靠性的影响规律,为钢管混凝土结构的设计提供更加完备的理论基础.

摘要： 针对目前世界各地地震现象频繁出现,为研究地震时钢骨混凝土柱受力性能,本文利用ABAQUS有限元软件对异型钢骨混凝土柱进行了非线性有限元分析.通过模拟6根空腹式T形钢骨混凝土柱在地震作用下的实际受力情况,得到了相对应的破坏形态、滞回曲线、骨架曲线以及刚度退化曲线.研究分析不同长细比、钢骨厚度对空腹式T型钢骨混凝土柱抗震性能的影响.研究结果表明:空腹式T型钢骨混凝土具有良好的抗震性能;随着钢骨厚度的增加,试件的极限承载能力有所增加;试件长细比越小,极限承载能力越大,但刚度退化越快.

摘要： 针对加筋碎石桩复合地基中桩体性能,通过有限元数值模拟与模型试验对比分析,验证了数值模型的可靠性,进而变换加筋长度,研究分析了复合基础下端承加筋单桩与群桩的极限承载能力和破坏模式.研究结果表明:筋材强度较低时,加筋长度不会对桩体破坏模式产生影响,对极限承载能力提高有限;随着筋材强度不断提高,碎石桩在加筋体以下区域发生剪切破坏,并且随着加筋长度的增加向更深土层发展,基础的极限承载能力线性增长.加筋长度对群桩复合地基不同位置处桩体的破坏模式影响不同.相较于边桩,中心桩在桩身较深位置处发生剪切破坏,筋材需达到较深的长度才发挥约束效果.

摘要： 为了研究火灾后型钢再生混凝土(SRRAC)柱在偏压受力的力学性能,本文利用ABAQUS有限元分析软件建立了ISO-834标准火灾作用后型钢再生混凝土偏压短柱的有限元分析模型,对荷载-变形曲线,受火时间,再生粗骨料取代率进行分析,并与现有相关试验数据进行对比验证.进行了截面温度场分析,并剖析了具体参数对其偏压性能的影响,主要有受火时间、再生粗骨料取代率、偏心率、混凝土强度,对比结论:受火时间对型钢再生混凝土偏压柱的受力性能影响较大,随着温度的升高,极限承载能力显著下降;取代率对其受力性能有一定影响,随着取代率的增加,再生混凝土的极限承载能力下降幅度较小;偏心率对型钢再生混凝土柱的受力性能的影响较大,随着偏心率的增大,极限承载能力下降.

摘要： 船舶结构的极限承载能力是反映船舶结构安全可靠的重要指标,历来受到船舶工程界的广泛关注;而模型试验技术对船体梁极限承载能力研究拥有重要的意义.本文首先对船体极限强度相似模型设计进行研究,提出了稳定性相似模型补偿的设计方法;接着结合多例经典船体梁缩比模型试验与非线性有限元数值仿真计算结果相结合的对船体梁极限承载能力进行预报的案例,分别从相似准则、弯扭组合极限强度、弯剪极限强度等几个不同的侧重点分别对各个案例进行了详细的总结分析;最后列举了本研究组曾开展的其他若干经典极限强度模型试验.为今后船体梁极限承载能力模型试验研究提供了参考.

摘要： 本文以双主梁形式的钢板组合梁桥为研究对象,在综合现有理论研究与实践成果的基础上,综合考虑钢板组合梁的弯曲,局部屈曲性能,极限承载能力等体系性能研究其合理的设计参数.研究了局部设计参数(如翼缘板宽厚比、腹板高厚比、加劲肋及横向连系梁布置等)和主梁梁高对双主梁钢板组合梁桥结构性能的影响,并对设计参数合理取值进行了探讨,对该类桥梁的设计具有很重要的意义.

摘要： 为探讨局部加设肋板对门式刚架结构受力性能的影响,本文进行了门式刚架与加设肋板门式刚架分别在竖向荷载及水平荷载作用下受力性能的对比分析.结果表明:门式刚架局部加设肋板后,在竖向荷载、水平荷载作用下的整体性能都得到了改善,其极限承载能力得到了显著提高,是一种较好的改善门式刚架结构整体工作性能的方法.

摘要： 为研究在高轴压比下内置钢板-混凝土组合剪力墙中钢板与混凝土墙体的协同工作性能,以北京中国尊大厦核心筒剪力墙为原型,进行了4个1/4缩尺的内置钢板-混凝土组合剪力墙轴压性能试验.4个试件的几何尺寸相同,区别在于钢板与混凝土连接构造不同.采用单向重复加载方法,分析了各试件的承载力、刚度退化、应力分布、变形能力等,进行了轴压承载力计算.结果表明:各试件达到极限承载能力时,钢板轴力分担比率在25％～32％之间,内置钢板的抗压能力得到发挥;与无拉结钢筋、无栓钉的试件相比,钢板中部设置长栓钉的试件承载力提高23.6％,轴向变形提高22.6％,刚度退化减缓17.42％,钢板与混凝土协同工作性能好;采用强度叠加理论进行内置钢板-混凝土组合剪力墙轴压承载力计算,试验结果与计算值吻合良好.

摘要： 基于深水导管架平台极端环境作用下极限状态分析,对近海导管架平台进行结构安全分析.研究极端风暴潮载荷的模拟方法,确定适用于近海导管架平台的安全评价方法,以某近海导管架平台为例,分别进行甲板上浪载荷计算、静力非线性分析、动力响应分析及极限承载能力分析,结果表明:极端风暴潮作用下的上浪载荷会减弱近海导管架结构的极限承载能力,也会影响其抗力,对服役中的导管架平台进行结构安全分析,在发生极端风暴潮天气或平台下沉明显时必须对上浪载荷予以重视.文中研究成果可以为近海导管架平台保证强度和稳定性提供解决策略.

摘要： 海上导管架平台的极限承载能力是平台结构安全评估的重要依据.文中建立了考虑导管架-水泥浆体-桩组合作用的精细化有限元模型,采用Pushover方法对平台的极限承载能力进行评估,同时考虑了腐蚀、裂缝和地基被冲刷等因素对服役后期平台极限承载能力的影响.利用验证后的模型对平台设计状态以及服役后期的承载能力进行了比较.结果表明:水泥浆体可使平台整体刚度和承载力提高,而服役后期承载能力和初始设计状态相比将有较大降低.考虑水泥浆体的组合作用可使初期刚度和位移角为1％时的承载力分别提高12.6％和8.4％,极限承载能力最大提高约3％,在腐蚀、裂缝和地基被冲刷等因素作用下结构极限承载能力最大降幅可达29.6％.

摘要： 一种可提高结构抗连续倒塌性能方法，提升梁端极限转动能力，从而充分利用纵筋在应变集中区域外的受拉性能，以更完全地发挥悬链线作用。在近梁端区增配与混凝土局部脱粘的纵向短钢筋，短钢筋布置在梁截面半高位置，使得近边柱梁端顶部纵筋或近中柱梁端底部纵筋断裂后继续提供抗力，以防止结构发生连续倒塌。所述纵向短钢筋与混凝土局部脱粘通过在短钢筋表面外包热缩聚烯烃管实现。本发明还提供了所述的梁截面半高位置增配短钢筋的梁‑柱子结构的极限承载力计算方法。本发明提出的抗连续倒塌设计技术具有易于实践、不会显著影响结构抗震性能及经济性好的优点，给出的极限承载力分析模型具有简单但准确的特点。

摘要： 本发明涉及脚手架压力测试技术领域，尤其是一种脚手架横向极限稳定承载能力测试装置，包括底座、立柱和顶板，所述顶板的下端左右两侧均安装有顶梁，所述顶板的内壁中心固接有液压缸，所述液压缸的内部推动结构安装有液压杆，所述顶板的下端两侧安装有联动组件。通过挂钩、扣板、保护网、伺服电机和脚手架之间的配合，挂钩带动扣板向上移动，进而扣板即可带动保护网向上移动，并且脚手架的另两侧裸露部分朝向外界承载平台内壁，如此，使得即使脚手架在横向极限稳定承载能力测试中出现崩坏时零件会被阻挡而不会飞出，避免了脚手架在横向极限稳定承载能力测试中出现崩坏由于没有防护结构容易出现飞出伤人的问题。

摘要： 本发明涉及复杂载荷作用下海洋工程结构极限承载能力计算方法，其将逐步破坏方法和薄壁梁理论相结合；将工程整体结构离散成加筋板单元和硬角单元，并从弯曲载荷作用、压弯载荷作用和压扭载荷作用三个方面进行结构极限承载能力的计算，从而得到结构单元应力‑应变关系、曲率‑弯矩关系、总压缩载荷、总压扭载荷，进而确认失效部位，得到极限载荷、极限弯矩值。本发明可用于海洋平台、大型船舶等海洋工程浮式结构物进行极限承载能力计算，为结构物初步设计阶段的结构强度校核及优化设计提供有力支撑。

摘要： 本发明公开了一种发动机冲击作用下的变速器壳体极限承载能力预报方法，充分利用线弹性有限元分析计算周期短以及静安全系数预测结构断裂位置准确等优点，快速确定了变速器壳体多个强度薄弱位置；通过进行弹塑性有限元分析，计算变速器壳体多个强度薄弱位置的塑性应变，并将塑性应变等于材料延伸率时的多个强度薄弱位置中最小扭矩作为变速器壳体断裂判据，预报了变速器壳体极限承载能力；由于材料延伸率是结构断裂时的塑性应变，与结构断裂有很强的对应性，所以采用材料延伸率进行变速器壳体极限承载能力评价更准确，精度更高。

摘要： 本发明属于汽车技术领域，具体的说是一种变速器中间轴极限承载能力的预报方法。本发明通过定义零部件材料非线性和接触非线性，将边界条件定义在轴承外圈上，齿轮啮合力加载到齿轮啮合节点上，真实地再现中间轴受力状态，获得了高精度的中间轴齿轮啮合节点转角与中间轴传递扭矩关系曲线，在此基础上，采用曲线斜率比准确预报中间轴断裂极限承载扭矩，实现了中间轴极限承载扭矩仿真替代试验，降低了产品开发成本，解决了现有获得变速器中间轴的极限承载能力存在的问题。

摘要： 本发明涉及差速器技术领域，尤其涉及一种差速器壳体极限承载能力预报方法，其包括如下步骤：对差速器总成进行建模，对所述差速器总成、所述二级主动齿轮和所述中间轴进行网格划分；所述二级主动齿轮与所述二级从动齿轮啮合装配；定义材料属性；在所述有限元中，在中间轴的花键上施加扭矩，在所述螺栓上施加螺栓预紧力；施加有限元模型的边界条件；对所述差速器总成的有限元模型进行计算分析；得到所述差速器壳体的极限承载扭矩。本发明能够准确预报差速器壳体断裂极限承载扭矩，而且降低差速器壳体的开发成本。

摘要： 本发明为一种评价含渐进局部减薄缺陷弯管极限承载能力的方法，通过有限元极限载荷分析确定已知局部减薄尺寸弯管的极限承载荷能力；结合壁厚定点测厚结果，采用计算流体力学与动网格法分析弯管冲蚀磨损区域与最大冲蚀减薄深度随时间的变化规律，获得实际局部减薄形貌缺陷随时间的变化规律；确定与实际局部减薄形貌缺陷极限载荷相当的当量局部减薄缺陷的区域范围与深度，据此得到实际冲蚀减薄区域范围和最大冲蚀减薄深度随时间的变化规律，从而实现含渐进局部减薄缺陷弯管极限承载能力评价。避免了对实际情况建模的复杂过程，提出工程上可实现方法，实际形貌用CFD范围的计算结果表达，评价实际过程更加简便。

摘要： 脚手架竖向极限稳定承载能力试验方法，属于脚手架技术领域，为了解决脚手架中如何快速准确的找到当纵杆距离改变时，自身所需要的极限承载能力的问题，发明包括以下步骤：S1：设置最大宽度，S2：固定脚手架，S3：初步记录结果，S4：调整纵杆位置，S5：检测记录，S6：数据对比，本发明实现了通过这种检测试验方式，从而可以有规律的得到脚手架竖向极限承载能力，保证了操作者可以快速准确的找到当纵杆距离改变时，自身所需要的极限承载能力，不仅节省了成本，同时也极大地节省了人力。

摘要： 本发明涉及建筑工程领域，公开了一种正交胶合木楼板极限承载能力分析方法，目的在于解决目前暂无简便、有效的正交胶合木楼板设计方法的问题，包括以下步骤：确定正交胶合木楼板不同层板的材料特性和几何特性；计算各层板考虑组合效应的系数；计算正交胶合木楼板的有效抗弯刚度；计算正交胶合木楼板的受弯承载力；验算正交胶合木楼板的受剪承载力；综合确定正交胶合木楼板的极限承载能力。本发明形成了一种简便、准确、有效的正交胶合木楼板极限承载能力分析方法。

摘要： 本发明属于机械设计技术领域，涉及一种联合载荷作用下的球轴承极限承载能力计算方法。本发明通过事先给出初始轴向力或倾覆扭矩，根据步长由小到大逐步更新轴向力或倾覆力矩，直到接触椭圆爬越挡边。此时将步长减半并重复该过程，直到步长小于设定的精度值。当接触椭圆刚好不爬越挡边时得到的轴向力或倾覆扭矩即为深沟球轴承的轴向或倾覆极限承载能力，为轴承的后续研究提供技术支持。本发明考虑了球轴承可能存在的复杂载荷工况与转速条件，不仅考虑了轴向极限承载能力，还考虑了倾覆极限承载能力。比未考虑联合载荷作用和有转速条件的传统方法适用性更广，通用性更强。