框架结构整体平移托换节点有限元分析论文
框架结构体有限元分析
梁连接螺钉的力学处理
连接螺栓
显示墙框架
• 采用Ansys中的 MPC135连接单元专门 模拟螺钉的连接行为 • 根据实际情况约束连接 部分的移动自由度，但 旋转自由度不加限制 • 螺钉连接的点之间可以 耦合成零距离
RotX,RotY,Rot Z无约束 无
UX,UY, UZ约束
刚性杆，中间杆 距可以为极限小
梁在J节点处的单元坐标系下的剪力， 其值相当于实际连接耦合点的螺钉拉力
AUG 19 2004 04:14:02
安全！
Y
Z X
远小于5652N
-1167 -907.932
-648.523 -389.114
-129.705 129.705
389.114 648.523
907.932 1167
SHOW WALL STATIC ANALYSIS
静态模拟地震 显示屏产生100倍自重加载
AUG 19 2004 03:45:40
Z X Y
静态模拟地震： 地震波受力转换为 超重静力载荷
SHOW WALL STATIC ANALYSIS
梁表面最大拉应力分析
1
ELEMENT SOLUTION STEP=1 SUB =1 TIME=1 SMAXJ (NOAVG) DMX =18.928 SMN =.038678 SMX =58.961 AUG 19 2004 04:06:16
拉应力
最大压 应力
M
M
适应MXN的显示墙框架模型
1
ELEMENTS AUG 19 2004 00:15:32
2X2 显 示 墙
1
ELEMENTS AUG 19 2004 00:43:48
Z Y X SHOW WALL STATIC ANALYSIS
建筑物整体平移托换结构节点受力性能试验研究的开题报告
建筑物整体平移托换结构节点受力性能试验研究的开题报告一、题目建筑物整体平移托换结构节点受力性能试验研究二、研究背景和意义对于一些需要整体搬迁或移动的建筑物，传统的方法往往是采用分段移动的方式，这种方式需要大量的时间和人力物力的投入，而且存在着一定的安全隐患。
相比之下，使用整体平移托换结构可以实现建筑物的整体移动，不仅可以减少时间和人力成本，还可以提高移动的安全性和精确度。
而建筑物整体平移托换结构中的节点受力性能是整个结构移动的重要保障。
因此，对于建筑物整体平移托换结构节点受力性能的研究能够为建筑物整体搬迁提供科学的理论基础和可靠的技术支撑。
三、研究内容和技术路线研究内容：1.整体平移托换结构节点的力学特性研究：对于整体平移托换结构中的节点进行力学特性测试，获得节点的受力性能数据，为后续设计提供基础数据。
2.节点受力性能试验研究：通过设计不同的节点试验样板，研究节点在不同受力状态下的变形和承载能力，探究节点在整体平移过程中的力学性能变化。
3.整体平移托换结构节点受力性能数值模拟分析：结合试验数据，建立整体平移托换结构节点受力性能的数值模型，分析节点在不同受力状态下的变形和承载能力，探究节点的受力机理。
技术路线：1.文献调研和信息搜集通过阅读相关的文献和资料，获取整体平移托换结构节点受力性能研究的基本理论和研究现状，并对现有的试验方法和测试仪器加以了解。
2.节点受力性能试验设计根据节点的结构特点和受力方式，设计节点受力性能试验方案，并确定试验参数和测试仪器等。
3.试验数据处理和分析对节点受力性能试验数据进行处理和分析，绘制力学性能曲线，并进行力学性能参数计算和对比分析。
4.受力性能数值模拟分析结合试验数据，利用有限元软件建立整体平移托换结构节点受力性能的数值模型，进行力学性能的数值模拟分析，并进行与试验数据的对比分析。
四、预期成果1.建筑物整体平移托换结构节点的受力机理和力学性能特点研究成果；2.建筑物整体平移托换结构节点受力性能试验方案和数据处理分析方法的建立；3.建筑物整体平移托换结构节点受力性能数值模拟分析的研究成果；4.相关科技论文的发表和学术会议上的宣讲。
有限元分析论文写作范文(专业推荐6篇)
有限元分析论文写作范文（专业推荐6篇）车架作为汽车的承载基体，安装着发动机、传动系、转向系、悬架、驾驶室、货厢等有关部件和总成，承受着传递给它的各种力和力矩。
车架工作状态比较复杂，无法用简单的数学方法对其进行准确的分析计算，而采用有限元方法可以对车架的静动态特性进行较为准确的分析，从而使车架设计从经验设计进入到科学设计阶段。
以下是我们为你准备的6篇有限元分析论文，希望对你有帮助。
有限元分析论文范文第一篇：油罐运输车的有限元分析及优化摘要：为验证油罐运输车的结构强度是否满足使用要求，运用有限元仿真分析方法分别建立其弯曲、扭转、紧急制动3种工况的模型并进行了最大应力分析。
结果显示，罐体结构的应力小于材料的屈服应力，在满足使用要求的基础上，采用尺寸优化分析方法减薄罐体的厚度可实现轻量化。
关键词：油罐运输车；有限元分析；尺寸优化伴随着世界经济持续发展，石油、天然气的需求逐步增加，油罐车作为短途运输交通工具发挥着重要的作用。
存在部分结构不合理和整车质量过重现象及潜在运输的危险性，同时使得运输成本增加。
因此基于CAD/CAE技术对整车进行结构分析与轻量化设计,可以提高产品的科技含量，为企业以后的生产提供设计指导。
1罐车有限元模型的建立1.1单元类型的选择罐体单元主要采用单元类型中的壳单元来划分网格，车架部分由于用梁单元不能分析应力集中问题，所以同样采用壳单元来划分车架网格，这样可以准确地得出分析结果。
罐体的单元选用四边形壳单元（QUAD4），在几何形状复杂的位置可以采用少量的三角形单元（TRIA3）来过渡，以满足总体网格质量的要求，通常要求三角形单元占总单元数的比例不超过5%【2】.罐体以及车架的单元全部为10mm尺寸单元。
1.2罐体与车架连接方式罐体与前后封头、罐体与防波板以及加强板与相应连接部件之间用节点耦合的方式模拟焊接。
大梁与副车架之间的连接采用ACM单元。
ACM单元模拟的是一种特殊的焊接方法（AreaContactMethod），不同于刚性单元结点连接的方法。
有限元分析实例范文
有限元分析实例范文假设我们正在设计一个桥梁结构，希望通过有限元分析来评估其受力情况和设计是否合理。
首先，我们需要将桥梁结构进行离散化，将其分为许多小的有限元单元。
每个有限元单元具有一定的材料性质和几何形状。
接下来，我们需要确定边界条件和加载条件。
例如，我们可以在桥梁两端设置固定边界条件，然后通过加载条件模拟车辆的载荷。
边界条件和加载条件的选择需要根据实际情况和设计要求来确定。
然后，我们需要选择适当的有限元模型和材料模型。
有限元模型选择的好坏将直接影响分析结果的准确性。
材料模型需要根据材料的弹性和塑性性质来选择合适的模型。
接下来，我们可以使用有限元软件将桥梁结构的离散化模型输入计算。
有限元软件将自动求解结构的受力平衡方程，并得出结构的应力和位移分布。
通过分析这些结果，我们可以评估桥梁结构的强度、刚度和稳定性等性能。
最后，根据有限元分析结果进行设计优化。
如果发现一些部分的应力过大，我们可以对设计进行调整，例如增加材料厚度或增加结构的增强筋。
通过不断优化设计，我们可以得到一个满足强度和刚度要求的桥梁结构。
需要注意的是，有限元分析只是工程设计中的一个工具，分析结果需要结合实际情况和工程经验来进行判断。
有限元分析的准确性也取决于离散化的精度、边界条件和材料模型等的选择。
总之，有限元分析是一种重要的工程分析方法，可以用于评估结构的受力情况和设计是否合理。
通过有限元分析，我们可以优化结构的设计，提高结构的性能和安全性。
希望以上例子对你对有限元分析有所了解。
有限元法在框架优化设计中的应用
有限元法在框架优化设计中的应用【摘要】钢筋混凝土框架结构是我国目前各种建筑类型中使用最普遍的结构形式之一。
本文就结构优化理论的发展进程，利用有限元法的分析功能对框架结构进行优化设计，为结构优化分析在实际工程中的应用，节省建筑材料和降低造价，探索一条新的解决问题的途径。
【关键词】有限元；框架；优化设计有限元法是利用计算机进行运算的一种数值分析方法，它的主要内容包括两部分：一是结构单元分析，即分析杆件单元的力学特性，其二是结构分析，也就是将众多离散的单元集合成全结构单元计算模型，再根据计算模型列出全结构模型的矩阵方程。
建筑框架结构形式主要采用梁柱杆件等刚接组合而成为空间体系，它的主要特点是：①约束条件多：从杆件局部尺寸约束到全结构强度刚度约束，从构件单元约束到全结构体系约束，从正常使用状态下的弹性约束到极限状态下弹塑性约束等多特点、多种类的约束条件大大增加了优化方法的难度；②变量参数多：框架结构的构件尺寸、截面类型、受力特征等都可能成为优化设计的变量，再加上框架结构构件超静定受力条件复杂，且相互影响较多，一定程度上导致优化工作量的大量增加。
本文利用框架结构杆件截面尺寸作为离散变量，把数学规划法和有限元结构分析法相结合，对框架结构进行优化设计。
1.实体结构的简化要求正常使用情况下框架结构的受力变形是以弯曲变形为主，本文以框架结构的体积作为目标函数，把结构的截面尺寸做为变量参数。
通过施加内外作用力求得各个构件的内力，随后对构件截面进行优化设计。
为了详细说明优化方法的特点，先要对框架结构做一些简化：（1）设定适宜的配筋率：在框架结构中，钢筋的影响是非常大的，因此在目标函数中一定要考虑钢筋的影响，为了简化工作量，我们把构件截面设定适宜的配筋率。
本文中结构截面均取2.5%的配筋率。
（2）调整参数变量的优化步幅：优化的步幅决定了离散变量最优解偏离精确度的程度，参数变量寻优的速度也和优化步幅的大小有关，因此在寻优过程中各参数步幅必须可调。
汽车车架的有限元分析毕业设计论文
汽车车架的有限元分析院系机械工程系专业机械设计制造及其自动化班级学号姓名指导教师负责教师沈阳航空航天大学2013年6月摘要车架是汽车上重要的承载部件，车架结构性能的好坏直接关系到整车设计。
传统的设计方法已经无法满足现代汽车设计的要求，通过有限元法对车架结构进行性能分析，并对车架结构进行优化，对提高整车的各种性能，降低设计与制造成本，增强市场竞争力等都具有十分重要的意义。
本文的重点是：以有限元静态分析、动态分析为基础，完成了从车架三维建模到有限元分析的整个过程，得出了车架在典型工况下的应力分布和变形结果及它在自由约束状态下的前20阶固有频率和振型。
关键词：车架；ANSYS；静力分析；模态分析；AbstractThe frame is an important part which bears the weigh of whole car, the quality of the structural performance of the frame is relate to the car which is designed. The traditional design method has not been the request of designing in modern car Through the finite element method, we carry on the analysis of performance to the frame structure and optimize the frame structure, It is important to improve various performance of the completed car, decrease the design of cost, strengthen the competitiveness of market .The main idea of the article :Based on static analysis of finite element, modal analysis, we have finished the whole course that is analyzed from three-dimensional modeling of the frame to finite element .Then we have obtained the stress of the frame under the typical operating mode and is distributed in the first 20 steps of natural frequency and shaking type that restrain from under the state freely with result and it out of shape .Key words：Frame；ANSYS；Static Analysis；Modal Analysis；目录摘要 (I)1绪论 (1)1.1课题背景 (1)1.2论文选题的意义 (1)1.3有限元法在车架结构设计中的应用现状 (2)1.3.1车架结构设计与分析的概述 (2)1.3.2车架结构有限元模型的形式 (2)1.3.3车架结构有限元分析类型 (3)1.3.4有限元法在车架结构分析中存在的问题 (4)1.4本文的主要研究内容 (4)2车架三维模型的建立 (5)2.1CATIA软件的简介 (5)2.1.1关于CATIA (5)2.1.2关于CATIA V5 (5)2.1.3CATIA的主要功能模块 (6)2.2车架草图的绘制 (7)2.3车架零件图的绘制 (8)3车架有限元模型的建立 (10)3.1ANSYS软件的介绍 (10)3.1.1ANSYS的发展概述 (10)3.1.2ANSYS的主要特点 (10)3.1.3ANSYS的主要功能 (11)3.1.4ANSYS的结构分析文件 (11)3.1.5ANSYS单元库构成体系 (11)3.1.6ANSYS中的耦合与约束方程 (12)3.1.7ANSYS求解器简介 (12)3.2车架有限元计算模型的建立 (13)3.3悬架模型的建立 (16)4.1车架设计中应用的有限元法 (19)4.1.1车架设计分析概述 (19)4.1.2有限元法在汽车车架设计分析中的应用 (20)4.2汽车车架的静力分析 (20)4.2.1汽车车架静力分析的典型工况 (20)4.2.2载荷加载的处理 (21)4.2.3车架静力分析过程 (22)4.2.4车架结构静力分析结果 (26)4.2.5车架结构静力分析结果评价 (27)4.3车架结构模态分析过程 (27)总结 (32)参考文献 (33)致谢 (34)1绪论计算机的出现给社会带来了巨大的改变，同时也为工程结构的设计、制造提供了强有力的工具。
建筑联合体整体平移处理技术的探讨
建筑联合体整体平移处理技术的探讨引言：建筑物的整体平移，是一项技术要求较高，具有一定风险性的工程，要求通过平移和转动，不仅使移位后的建筑物能满足规划、市政方面的要求，而且还不能对建筑物的结构造成损坏，应当尽量给予补强和加固，同时要降低工程造价。
1 建筑物整体平移的基本原理建筑物平移的基本原理就是在建筑物基础顶部或底部设置托换结构，在地基上设置行走轨道，利用托换结构来承担建筑物的上部荷载，然后，在托换结构下将建筑物的上部结构与原基础分离，在水平牵引力（顶推）力或竖向顶升力的作用下，使建筑物通过设置在托换结构上的托换梁沿轨道梁相对移动。
2 建筑联合体平移中的基础处理技术建筑物整体平移首先必须将建筑物与原有基础完全断开，并用一个移动基盘替代，同时需要进行新的地基处理、基础设计和施工设计，最后将上部结构平移到新的基础上。
2.1 平移前對旧基础的改造由于建筑物平移前的基础与上部结构是一个整体，为了满足建筑物移动的需要，在平移前必须对旧基础进行改造，它包括：（1）挖出原有基础并根据平移要求进行改造；（2）设置滚动支座，建造托换底盘；（3）采用圆木对上部结构进行加固；（4）把上部结构的墙体或柱与原基础进行分割。
2.2 移动基盘的设计2.2.1 设计原则（1）基盘的整体刚度由于上部结构的功能和型式不同，基盘的整体刚度必须足以抵抗平移过程的推、拉作用不协调引起的附加内力，以及上部结构不均匀的重量分布。
（2）基盘的行走梁它不仅承受上部结构的重力及滚轴引起的局部承压作用，而且还要承受平移过程中由于行走轨道面起伏不平或局部变形引起的动力冲击作用。
（3）基盘的抗冲切能力被移动建筑物框架柱与原基础断开后，移动基盘必须承受框架柱下传的集中力，因此，在设计中必须考虑基盘的抗冲切能力。
（4）加强沉降缝处基盘整体性的构造措施。
（5）考虑上部结构与地下室同时整体平移。
2.2.2 移动基盘的设计基于上述设计原则和本项工程的特点（部分设有地下室，建筑物基础底面标高相差2.7 m），同时考虑结构的空间扭曲效应，平移基盘结构采用空间框架结构型式。
工程结构分析专业毕业设计论文：基于有限元分析的混凝土框架结构设计优化研究
工程结构分析专业毕业设计论文：基于有限元分析的混凝土框架结构设计优化研究混凝土框架结构设计优化研究摘要：本文基于有限元分析方法，对混凝土框架结构进行设计优化研究。
通过分析研究背景、意义、目的、方法、步骤、未来发展方向、结果和结论等详细结构和内容，旨在提高混凝土框架结构的安全性、经济性和适用性。
一、研究背景随着城市化进程的加速和建筑业的快速发展，混凝土框架结构在建筑工程中得到了广泛应用。
然而，在实际工程中，混凝土框架结构面临着诸多问题，如结构不稳定性、安全性不足和经济效益不高等。
因此，对混凝土框架结构进行设计优化具有重要意义。
二、研究意义对混凝土框架结构进行设计优化研究具有以下意义：1. 提高结构安全性：通过优化设计，可以增强混凝土框架结构的承载能力和稳定性，提高结构的安全性能。
2. 降低结构成本：通过优化设计，可以降低混凝土框架结构的施工成本，提高项目的经济效益。
3. 提高结构适用性：通过优化设计，可以提高混凝土框架结构的适应性和使用性能，满足不同工程需求。
三、研究目的本研究旨在明确以下问题：1. 如何利用有限元分析方法对混凝土框架结构进行设计优化？2. 如何提高混凝土框架结构的安全性、经济性和适用性？3. 如何将有限元分析方法应用于实际工程中？四、研究方法本研究将采用以下方法：1. 文献回顾：对混凝土框架结构的设计优化相关领域的文献进行综述，分析已有研究存在的不足并提出本研究的创新点。
2. 理论分析：基于有限元分析方法，对混凝土框架结构进行理论分析和计算，探究结构的设计优化方案。
3. 数值模拟：利用有限元软件，对混凝土框架结构进行数值模拟和分析，验证设计优化方案的可行性。
4. 工程实践：将优化后的混凝土框架结构应用于实际工程中，验证其安全性和经济性。
五、研究步骤本研究将按照以下步骤进行：1. 文献研究和回顾，明确研究现状和存在的问题。
2. 理论分析和计算，探究混凝土框架结构的设计优化方案。
3. 利用有限元软件进行数值模拟和分析，验证设计优化方案的可行性。
多跨桩梁式托换有限元分析论文
多跨桩梁式托换有限元分析摘要：津滨轻轨桥墩托换采用九根托换桩与两跨连续格构式大梁托换两个桥墩，构成复杂的空间结构体系，该体系不同于传统的“扁担式”桩梁托换（即两根新桩和一根梁托换一根旧桩），托换荷载的调整和变形控制难度较大。
运用ansys有限元程序中的“单元生死”技术，可对托换前、托换后和截桩三个工况的荷载转换规律和变形特性进行数值分析。
本文分析采用被动托换与主动托换相比较的方法，得到多跨托换的荷载转换和变形规律。
关键词：主动托换；荷载转换；变形控制中图分类号：tu74 文献标识码：a 文章编号：1 引言桩梁式托换经常用于既有建筑物的桩基础正好在新规划的结构物所用空间，需要对拟穿区域的桩基础截除时的各类工程[1]，天津滨海新区中央大道下穿轻轨工程采用九根托换桩与两跨连续格构式大梁，托换两个桥墩，这种多次超静定托换结构体系在国内外属首次。
本文以该工程为例，研究多跨桩梁式托换的变形规律和托换荷载[2]的传递过程。
2数值算例数值算例为津滨轻轨桩基托换工程。
托换结构由2跨连续格构式大梁和3排共9根端承桩组成。
托换大梁为两跨预应力混凝土结构，跨径为2×18.75m，梁高2m，由2根纵梁、5根横梁组成，共设置3排桩基，每排3根，边桩采用ø1.8m的钻孔灌注桩，中桩采用ø2.0m的桩，桩长28m。
3 数值分析过程3.1 建模数值分析采用ansys有限元程序，托换大梁、托换桩以及桥墩均采用beam188单元，对桥墩和托换结构进行整体建模。
托换过程分为托换前、托换后和截桩三个工况。
为准确模拟三个工况，需运用ansys程序中的“单元生死”技术[3]。
3.2 加载将统计的恒荷载和活荷载叠加，转换为托换桩基的轴力，需要托换的两个桥墩的轴力共约14000kn。
将原桩基础最下端的自由度均定义为“0”。
对于托换结构的加载是通过调整托换桩最下端的竖向位移实现。
4 数值分析结果数值计算计算结束后，进入ansys后处理器，可以查看各工况竖向位移和轴力的云图（如图1、2所示）。
计算力学结课论文平面框架结构有限元分析
平面框架结构有限元分析1 引言1.1 有限元法的重要性有限元方法是求解各种复杂数学物理问题的重要方法，是处理各种复杂工程问题的重要分析手段，也是进行科学研究的重要工具。
利用有限元分析可以获取几乎任意复杂工程结构的各种机械性能信息，还可以直接就工程设计进行各种评判，可以就各种工程事故进行技术分析。
1.2 有限元法的发展过程有限元的思想可以追溯到20世纪40年代。
1941年A.Hrennikoff首次提出用离散元素法求救弹性力学问题，当时仅限于用杆系结构来构造离散模型，但能很好地说明有限元的思想。
如果原结构是杆系，这种方法的解是精确的，发展到现在就是大家熟知的矩阵分析法。
究其实质这还不能说就是有限元的思想，但结合以后的有限元理论，统称为广义有限单元法。
1943年R.Courant在求解扭转问题时为了表征翘曲函数而将截面分成若干三角形区域，在各三角形区域设定一个线性的翘曲函数，这实质上就是有限单元法的基本思想。
20世纪50年代因航空工业的需要，美国波音公司的专家首次采用三节点三角形单元，将矩阵位移法用到平面问题上。
1960年美国的R.W.Clough教授在一篇题为“平面应力分析的有限单元法”的论文中首先使用“有限单元法”一词，此后这一名称得到广泛承认。
20世纪60年代有限元法发展迅速，除力学界外，许多数学家也参与了这一工作，奠定了有限元法的理论基础，搞清了有限元法与变分法之间的关系，发展了各种各样单元模式，扩大了有限元法的应用范围。
20世纪70年代以来，有限元法进一步得到蓬勃发展，其应用范围扩展到所有工程领域，成为连续介质问题数值解法中最活跃的分支。
由变分法有限元扩展到加权残数法与能量平衡法有限元，由弹性力学平面问题扩展到空间问题、板壳问题，由静力平衡问题扩展到稳定性问题、动力问题和波动问题，由线性问题扩展到非线性问题，分析的对象从弹性材料扩展到塑性、粘弹性、粘塑性和复合材料等，由结构分析扩展到结构优化乃至于设计自动化，从固体力学扩展到流体力学、传热学、电磁学等领域。
砌体房屋平移中砖柱托换节点受力性能分析
砌体房屋平移中砖柱托换节点受力性能分析作者：陈大川周楚瑶张建华刘武来源：《湖南大学学报·自然科学版》2021年第07期摘要：托换节点的可靠性是保证房屋整体平移安全的重要因素之一.为研究砖柱托换节点在平移过程中的受力性能，以某保护建筑为例，采用ABAQUS有限元软件建立了平移工程中砖柱托换节点的有限元模型，分别对采用高性能水泥复合砂浆钢筋网（HPFL）加固的托换节点和未加固的托换节点的受力和变形性能进行分析，同时结合现场监测数据对有限元结果进行对比分析.结果表明，采用HPFL加固方式能有效提高砖柱托换节点的承载力和变形能力，有效抵抗平移过程中各种不利作用，该加固托换方式是安全可靠的；实际监测结果与模拟结果吻合较好，证明了该模拟方法的可行性.关键词：砌体结构；托换节点；砖柱；加固；平移中图分类号：TU398文献标志码：AAnalysis on Mechanical Behavior of Brick Columns Underpinning Joints in Masonry Building Structure MovingCHEN Dachuan1，2，3，ZHOU Chuyao1，2，3，ZHANG Jianhua4，LIU Wu4（1. College of Civil Engineering，Hunan University，Changsha 410082，China；2. Key Laboratory of Building Safety and Energy Efficiency（Hunan University）of the Ministry of Education，Changsha 410082，China；3. Key Laboratory for Damage Diagnosis of Engineering Structures（Hunan University）of Hunan Province，Changsha 410082，China；4. China Machinery International Engineering Design & Research Institute Co Ltd，Changsha 410021，China）Abstract：The reliability of the brick column underpinning joints is one of the important factors to ensure the safety of building monolithic moving. In order to study the mechanical performance of the brick column underpinning joints in the process of moving， this paper takes a protected building as an example and uses the ABAQUS finite ele-ment software to establish the finite element model of the brick column underpinning joints. Through the simulation analysis，the stress and deformation performance of high performance ferrocement laminate（HPFL）reinforced and unreinforced underpinning joints are investigated. Meanwhile，the comparison with field monitoring data are also car-ried out. The results show that HPFL reinforcement method can effectively improve the bearing capacity and deforma-tion capacity of the brick columns underpinning joints，and the ability of effective resistance under various adverse ef-fects in the process of translation is also proved. The method is safe and reliable. The simulation results are in good a-greement with the field monitoring results，which proves the feasibility of the simulation method.Key words：masonry structure；underpinning joint；masonry columns；reinforce；moving優秀历史建筑记录了社会文明的发展和文化的积淀，不可随意进行拆除破坏，在与城市规划相冲突的背景下，对其进行保护和合理利用已成为当务之急.建筑移位技术为解决这一问题提供了有效途径，其中结构托换是建筑物移位过程中的关键环节.砌体结构是历史保护建筑的主要结构形式，砖墙、柱作为竖向受压构件，具有较好的抗压能力，但由于砂浆和块体间的黏结能力较弱，抗拉、抗剪、抗弯的能力均很低，具有脆性特征.结构在长期使用过程中经历自然环境的侵蚀和人为损伤，结构构件承载能力、抗变形能力基本不能满足现行规范标准的安全要求，更不能有效抵抗平移过程的附加作用，须采取针对性加固补强措施以确保托换及平移过程的安全.目前对建筑物托换节点的研究工作主要是随着工程应用而逐步开展的.在已开展的建筑物移位工程中，框架结构占比较多，为此有许多学者对框架柱托换节点进行了静力加载试验研究和模拟分析.研究发现，界面连接筋、托换梁配筋、托换梁剪跨比是影响框架柱托换节点承载力的主要因素，建立了托换梁的拉-压杆受力模型，提出了托换梁的承载力计算公式[1-5].上述对托换节点的研究均是针对钢筋混凝土框架柱的情况，缺乏对砖柱托换节点的力学性能研究.本文以某保护建筑平移工程为例，采用ABAQUS有限元软件建立了平移工程中砖柱托换节点的有限元模型，分别对采用HPFL加固的托换节点和未加固的托换节点的受力和变形性能进行分析，最后结合现场监测数据对有限元结果进行对比分析.结果可以为类似砌体结构房屋平移工程提供参考.1工程概况XX宾馆是近现代保护建筑，位于湖南省长沙市，由于城市发展需要，需将建筑物北栋整体向北直线平移36.56 m，建筑物总质量约为5 000 t，占地面积约1 400 m2，总建筑面积约3 800 m2，主体三层，局部四层.结构形式为砌体结构，带转换梁的横墙承重为主，部分纵墙承重；基础形式为墙下放大脚条形基础、砖柱独立基.地基基础较稳定，整体变形较小.房屋未设置构造柱，未设置圈梁，整体抗震性能弱.平移示意图如图1所示，托换结构布置图如图2所示.2砖柱托换节点原砖柱由实测强度M10烧结黏土普通砖和M1的砂浆砌筑而成，截面尺寸为610 mm×700 mm，高为1.2 m.加固采用四面钢筋网复合砂浆（HPFL）形式，钢筋直径为6 mm，纵横间距均为50 mm，加固层厚30 mm，加固后构件详图见图3.对砖柱采用四边包裹的托换形式，托换材料采用C35混凝土，托换梁和托换连梁采用250 mm×600 mm矩形截面，钢筋均选用HRB400钢筋，托换梁下部每隔150 mm布置直径为60 mm的钢滚轴，托換节点示意图如图4所示，托换节点配筋图如图5所示.为了保证新增构件与砖柱之间的可靠黏结，在进行HPFL加固时，应将砖柱的表面泥渣、灰粉碎屑清理干净，表面进行凿毛处理并冲刷干净后再涂刷界面剂；在进行外包钢筋混凝土托换时，应特别注意结合面之间的处理，若结合面处理不当，结合面黏结力太小，托换结构缺乏足够的强度和刚度，上部主体结构的荷载和水平牵引荷载得不到有效传递，将造成结构的变形过大甚至破坏.砖柱结合面施工具体的做法为：砖柱在沿托换梁高度每隔一皮砖剔出水平槽，水平槽深度控制在25 mm左右，托换梁与砖柱之间沿高度方向插入两道界面连接筋，施工时要避免对上部主体产生过大扰动，结合面冲刷干净，并涂刷一层水泥砂浆，以保证结合面的质量和可靠性，砖柱结合面处理如图6所示.3有限元建模3.1模型的建立砌体结构的非线性有限元模拟比较复杂，对比分析后选取整体连续体模型对砖柱进行分析.砖柱、混凝土和高性能水泥复合砂浆层采用C3D8R单元，钢筋选用T3D2单元，不考虑钢筋和混凝土之间的黏结滑移作用，将钢筋嵌入到混凝土中.托换结构和砖柱的相互作用采用面-面接触单元来模拟，托换结构接触面为主面，砖柱接触面为从面，法向采用硬接触以保证接触面之间能有效传递接触压应力并且不会发生穿透现象，切向方向采用罚函数来模拟砖柱和托换结构之间的摩擦[6].HPFL和砖柱之间采用Tie约束方式.3.2材料本构模型本文采用ABAQUS中的CDP（concrete damaged plasticity）模型来建立混凝土、砌体和复合砂浆材料的本构关系，混凝土材料本构采用《混凝土结构设计规范》（GB 50010—2010）[7]附录C中的混凝土单轴受压（拉）应力-应变曲线，质量密度取2 400 kg/m3.砌体材料质量密度取1 500 kg/m3，受拉本构模型参考文献[8]选用，受压本构采用杨卫忠[9]的基于细观模型的力平衡条件，考虑单元体强度分布特点来确定损伤演化的表达式.简化后的表达式见式（1）（2）（3）.钢筋采用理想弹塑性模型来建立其本构关系，不考虑其硬化强度[14-15].3.3加载过程托换梁底面采用简支支座来模拟钢滚轴支撑，砖柱底面模拟成固定端，约束三向位移.模拟过程中，定义4个工况，工况1为初始工况，托换结构施工完成，此时竖向荷载直接通过砖柱传递给基础，托换结构并未直接参与托换，即在柱顶作用1 000 kN竖向荷载；工况2为断柱工况，砖柱底部与基础分离，此时受力模式发生改变，托换结构参与托换，上部荷载全由托换结构承担，即释放砖柱底部的位移约束；工况3为平移工况，移位速率控制在60 mm/ min以内[11]，模拟托换节点在正常平移工况下的受力情况，按照吴二军等[12]提出的公式（5）求出水平牵引力值等效成静力加载在柱顶，即在砖柱顶部作用105 kN水平荷载.工况4为启动和卸荷工况，取消激活工况3的水平荷载，在砖柱顶点位置施加变幅位移荷载，初始位移为0.2 mm，最大位移为6 mm.4结果和分析4.1断柱工况将柱子截断后，结构的传力机制发生变化，原来上部荷载由砖柱传递给基础，断柱后由托换结构承受全部的上部荷载通过滚轴传递给下轨道.限于篇幅，本文仅给出加固后托换节点在断柱工况下有限元计算所得的应力云图如图7所示.通过有限元结果可以了解到柱子的最大应力集中在梁柱交接处的四个角部区域；托换连梁较托换梁受力大，最大应力约为托换梁的2倍，应力主要集中在支座斜上方延伸至顶部水平段形成的拱形区域，上部受压下部受拉；托换节点底部应力主要集中在柱子四角由结合面向外延伸区域；托换梁应力主要集中在支座处，并沿着梁的高度方向往上递减[13].托换连梁符合拉-压杆受力模型，即将上部荷载等效为两点集中荷载作用在柱边位置，而托换梁由于支座满布滚轴，不再符合拉压杆受力模型.1工程概况XX賓馆是近现代保护建筑，位于湖南省长沙市，由于城市发展需要，需将建筑物北栋整体向北直线平移36.56 m，建筑物总质量约为5 000 t，占地面积约1 400 m2，总建筑面积约3 800 m2，主体三层，局部四层.结构形式为砌体结构，带转换梁的横墙承重为主，部分纵墙承重；基础形式为墙下放大脚条形基础、砖柱独立基.地基基础较稳定，整体变形较小.房屋未设置构造柱，未设置圈梁，整体抗震性能弱.平移示意图如图1所示，托换结构布置图如图2所示.2砖柱托换节点原砖柱由实测强度M10烧结黏土普通砖和M1的砂浆砌筑而成，截面尺寸为610 mm×700 mm，高为1.2 m.加固采用四面钢筋网复合砂浆（HPFL）形式，钢筋直径为6 mm，纵横间距均为50 mm，加固层厚30 mm，加固后构件详图见图3.对砖柱采用四边包裹的托换形式，托换材料采用C35混凝土，托换梁和托换连梁采用250 mm×600 mm矩形截面，钢筋均选用HRB400钢筋，托换梁下部每隔150 mm布置直径为60 mm的钢滚轴，托换节点示意图如图4所示，托换节点配筋图如图5所示.为了保证新增构件与砖柱之间的可靠黏结，在进行HPFL加固时，应将砖柱的表面泥渣、灰粉碎屑清理干净，表面进行凿毛处理并冲刷干净后再涂刷界面剂；在进行外包钢筋混凝土托换时，应特别注意结合面之间的处理，若结合面处理不当，结合面黏结力太小，托换结构缺乏足够的强度和刚度，上部主体结构的荷载和水平牵引荷载得不到有效传递，将造成结构的变形过大甚至破坏.砖柱结合面施工具体的做法为：砖柱在沿托换梁高度每隔一皮砖剔出水平槽，水平槽深度控制在25 mm左右，托换梁与砖柱之间沿高度方向插入两道界面连接筋，施工时要避免对上部主体产生过大扰动，结合面冲刷干净，并涂刷一层水泥砂浆，以保证结合面的质量和可靠性，砖柱结合面处理如图6所示.3有限元建模3.1模型的建立砌体结构的非线性有限元模拟比较复杂，对比分析后选取整体连续体模型对砖柱进行分析.砖柱、混凝土和高性能水泥复合砂浆层采用C3D8R单元，钢筋选用T3D2单元，不考虑钢筋和混凝土之间的黏结滑移作用，将钢筋嵌入到混凝土中.托换结构和砖柱的相互作用采用面-面接触单元来模拟，托换结构接触面为主面，砖柱接触面为从面，法向采用硬接触以保证接触面之间能有效传递接触压应力并且不会发生穿透现象，切向方向采用罚函数来模拟砖柱和托换结构之间的摩擦[6].HPFL和砖柱之间采用Tie约束方式.3.2材料本构模型本文采用ABAQUS中的CDP（concrete damaged plasticity）模型来建立混凝土、砌体和复合砂浆材料的本构关系，混凝土材料本构采用《混凝土结构设计规范》（GB 50010—2010）[7]附录C中的混凝土单轴受压（拉）应力-应变曲线，质量密度取2 400 kg/m3.砌体材料质量密度取1 500 kg/m3，受拉本构模型参考文献[8]选用，受压本构采用杨卫忠[9]的基于细观模型的力平衡条件，考虑单元体强度分布特点来确定损伤演化的表达式.简化后的表达式见式（1）（2）（3）.钢筋采用理想弹塑性模型来建立其本构关系，不考虑其硬化强度[14-15].3.3加载过程托换梁底面采用简支支座来模拟钢滚轴支撑，砖柱底面模拟成固定端，约束三向位移.模拟过程中，定义4个工况，工况1为初始工况，托换结构施工完成，此时竖向荷载直接通过砖柱传递给基础，托换结构并未直接参与托换，即在柱顶作用1 000 kN竖向荷载；工况2为断柱工况，砖柱底部与基础分离，此时受力模式发生改变，托换结构参与托换，上部荷载全由托换结构承担，即释放砖柱底部的位移约束；工况3为平移工况，移位速率控制在60 mm/ min以内[11]，模拟托换节点在正常平移工况下的受力情况，按照吴二军等[12]提出的公式（5）求出水平牵引力值等效成静力加载在柱顶，即在砖柱顶部作用105 kN水平荷载.工况4为启动和卸荷工况，取消激活工况3的水平荷载，在砖柱顶点位置施加变幅位移荷载，初始位移为0.2 mm，最大位移为6 mm.4结果和分析4.1断柱工况将柱子截断后，结构的传力机制发生变化，原来上部荷载由砖柱传递给基础，断柱后由托换结构承受全部的上部荷载通过滚轴传递给下轨道.限于篇幅，本文仅给出加固后托换节点在断柱工况下有限元计算所得的应力云图如图7所示.通过有限元结果可以了解到柱子的最大应力集中在梁柱交接处的四个角部区域；托换连梁较托换梁受力大，最大应力约为托换梁的2倍，应力主要集中在支座斜上方延伸至顶部水平段形成的拱形区域，上部受压下部受拉；托换节点底部应力主要集中在柱子四角由结合面向外延伸区域；托换梁应力主要集中在支座处，并沿着梁的高度方向往上递减[13].托换连梁符合拉-压杆受力模型，即将上部荷载等效为两点集中荷载作用在柱边位置，而托换梁由于支座满布滚轴，不再符合拉压杆受力模型.1工程概况XX宾馆是近现代保护建筑，位于湖南省长沙市，由于城市发展需要，需将建筑物北栋整体向北直线平移36.56 m，建筑物总质量约为5 000 t，占地面积约1 400 m2，总建筑面积约3 800 m2，主体三层，局部四层.结构形式为砌体结构，带转换梁的横墙承重为主，部分纵墙承重；基础形式为墙下放大脚条形基础、砖柱独立基.地基基础较稳定，整体变形较小.房屋未设置构造柱，未设置圈梁，整体抗震性能弱.平移示意图如图1所示，托换结构布置图如图2所示.2砖柱托换节点原砖柱由实测强度M10烧结黏土普通砖和M1的砂浆砌筑而成，截面尺寸为610 mm×700 mm，高为1.2 m.加固采用四面钢筋网复合砂浆（HPFL）形式，钢筋直径为6 mm，纵横间距均为50 mm，加固层厚30 mm，加固后构件详图见图3.对砖柱采用四边包裹的托换形式，托换材料采用C35混凝土，托换梁和托换连梁采用250 mm×600 mm矩形截面，钢筋均选用HRB400钢筋，托换梁下部每隔150 mm布置直径为60 mm的钢滚轴，托换节点示意图如图4所示，托换节点配筋图如图5所示.为了保证新增构件与砖柱之间的可靠黏结，在进行HPFL加固时，应将砖柱的表面泥渣、灰粉碎屑清理干净，表面进行凿毛处理并冲刷干净后再涂刷界面剂；在进行外包钢筋混凝土托换时，应特别注意结合面之间的处理，若结合面处理不当，结合面黏结力太小，托换结构缺乏足够的强度和刚度，上部主体结构的荷载和水平牵引荷载得不到有效传递，将造成结构的变形过大甚至破坏.砖柱结合面施工具体的做法为：砖柱在沿托换梁高度每隔一皮砖剔出水平槽，水平槽深度控制在25 mm左右，托换梁与砖柱之间沿高度方向插入两道界面连接筋，施工时要避免对上部主体产生过大扰动，结合面冲刷干净，并涂刷一层水泥砂浆，以保证结合面的质量和可靠性，砖柱结合面处理如图6所示.3有限元建模3.1模型的建立砌体结构的非线性有限元模拟比较复杂，对比分析后选取整体连续体模型对砖柱进行分析.砖柱、混凝土和高性能水泥复合砂浆层采用C3D8R单元，钢筋选用T3D2单元，不考虑钢筋和混凝土之间的黏结滑移作用，将钢筋嵌入到混凝土中.托换结构和砖柱的相互作用采用面-面接触单元来模拟，托换结构接触面为主面，砖柱接触面为从面，法向采用硬接触以保证接触面之间能有效传递接触压应力并且不会发生穿透现象，切向方向采用罚函数来模拟砖柱和托换结构之间的摩擦[6].HPFL和砖柱之间采用Tie约束方式.3.2材料本构模型本文采用ABAQUS中的CDP（concrete damaged plasticity）模型来建立混凝土、砌体和复合砂浆材料的本构关系，混凝土材料本构采用《混凝土结构设计规范》（GB 50010—2010）[7]附录C中的混凝土单轴受压（拉）应力-应变曲线，质量密度取2 400 kg/m3.砌体材料质量密度取1 500 kg/m3，受拉本构模型参考文献[8]选用，受压本构采用杨卫忠[9]的基于细观模型的力平衡条件，考虑单元体强度分布特点来确定损伤演化的表达式.简化后的表达式见式（1）（2）（3）.钢筋采用理想弹塑性模型来建立其本构关系，不考虑其硬化强度[14-15].3.3加载过程托换梁底面采用简支支座来模拟钢滚轴支撑，砖柱底面模拟成固定端，约束三向位移.模拟过程中，定义4个工况，工况1为初始工况，托换结构施工完成，此时竖向荷载直接通过砖柱传递给基础，托换结构并未直接参与托换，即在柱顶作用1 000 kN竖向荷载；工况2为断柱工况，砖柱底部与基础分离，此时受力模式发生改变，托换结构参与托换，上部荷载全由托换结构承担，即释放砖柱底部的位移约束；工况3为平移工况，移位速率控制在60 mm/ min以内[11]，模拟托换节点在正常平移工況下的受力情况，按照吴二军等[12]提出的公式（5）求出水平牵引力值等效成静力加载在柱顶，即在砖柱顶部作用105 kN水平荷载.工况4为启动和卸荷工况，取消激活工况3的水平荷载，在砖柱顶点位置施加变幅位移荷载，初始位移为0.2 mm，最大位移为6 mm.4结果和分析4.1断柱工况将柱子截断后，结构的传力机制发生变化，原来上部荷载由砖柱传递给基础，断柱后由托换结构承受全部的上部荷载通过滚轴传递给下轨道.限于篇幅，本文仅给出加固后托换节点在断柱工况下有限元计算所得的应力云图如图7所示.通过有限元结果可以了解到柱子的最大应力集中在梁柱交接处的四个角部区域；托换连梁较托换梁受力大，最大应力约为托换梁的2倍，应力主要集中在支座斜上方延伸至顶部水平段形成的拱形区域，上部受压下部受拉；托换节点底部应力主要集中在柱子四角由结合面向外延伸区域；托换梁应力主要集中在支座处，并沿着梁的高度方向往上递减[13].托换连梁符合拉-压杆受力模型，即将上部荷载等效为两点集中荷载作用在柱边位置，而托换梁由于支座满布滚轴，不再符合拉压杆受力模型.。
既有建筑物平移技术的分析
既有建筑物平移技术的分析关键词：既有建筑物、整体平移、基础设计、结构托换、整体移位的连接处理1 引文我国正处于前所未有的大规模基础设施建设时期，旧城区的改造、道路的扩宽和历史建筑的保护等均遇到建筑物迁移保护与拆除的矛盾，如果对有条件的建筑物采取整体平移，可起到事半功倍的效果。
所谓建筑物的整体平移，是指在保持房屋整体性和可用性不变的前提下，将其从原址移到新址，包括纵横向移动、转向或者移动加转向。
建筑物的整体平移，是一项技术要求较高，具有一定风险性的工程，要求通过平移和转动，不仅使移位后的建筑物能满足规划、市政方面的要求，而且还不能对建筑物的结构造成损坏，应当尽量给予补强和加固，同时要降低工程造价。
2 整体平移技术2.1基础设计在建筑物整体平移工程中，轨道梁和地基处理的费用占整个平移费用的一半以上，而且距离越长，费用越高。
当天然地基为软弱土时，地基处理就显得更为重要。
新旧基础之间的过渡段属于临时承受荷载，因此，要求地基处理既要满足建筑平移时的差异沉降的要求，又要造价尽量低。
房屋在平移过程中，刚进入过渡段时，房屋一部分在原基础上，一部分在过渡段轨道上，而原基础沉降一般已经趋于稳定，此时必须严格控制沉降差。
如果建筑物沉降差过大，将引起上部结构开裂，甚至倒塌。
可见过渡段的地基处理在平移工程中处于相当关键的作用。
另外，新址基础梁面要与原有建筑物的轨道梁面齐平，保持在同一水平面上。
在建筑物平移过程中，建筑物从新旧基础之间的过渡段经过，其首先要满足的是建筑物的不均匀沉降要求。
除此之外，房屋平移工程中的地基处理还具有以下几个特点。
(1)需满足短期荷载作用下的沉降。
建筑物平移在过渡段的任意位置最多停留2~3天。
(2)轨道梁和地基处理综合费用最低。
(3)要求施工简便，工期短。
(4)施工中震动小。
因为过渡段直接和原房屋相连，震动过大将对原房屋产生不良影响。
(5)轨道梁的可靠度可以适当降低。
平移时轨道和地基均为临时结构，在不影响建筑物移动和基本对上部结构不产生损害的前提下，可靠度可以低于规范中相同结构的可靠度。
《有限元方法在结构力学中的应用》论文
《有限元方法在结构力学中的应用》论文《有限元方法在结构力学中的应用》近年来，有限元方法已成为一种重要的分析工具，广泛应用于工程和物理学中。
有限元方法可以将复杂的工程设计转换成复杂的数学模型。
有限元方法不仅可以更好地理解实际系统的复杂性，而且可以提供精确的解决方案，从而提高设计的效率。
结构力学是一门研究材料的力学特性的学科，其目的是通过分析结构的受力情况和特征来确定结构的稳定性和强度。
传统的结构力学分析技术使用单位正方形材料对象，将结构设计划分成不可细分的位置，然后使用桁架结构定义支撑点和受力点，通过结果解析可以判断结构的结构支撑和结构特性等复杂性问题。
有限元方法正是用于解决此类问题的新工具。
有限元方法的基本思路是将实体中的位置再拆分成若干有限小的区域，根据实体的受力情况为每个区域设置支撑点，可将材料的真实属性转化为数据模型，并使用有限元方法分析来获得理想结果。
这种方法可以更准确地识别结构支撑，以及结构整体强度和局部支撑等方面的优势。
此外，有限元方法还有助于提高结构模型的可扩展性和精确性，可以更准确地分析复杂的构造图形，并可以更有效地根据设计的需求调整位置和计算精度。
因此，有限元方法是结构力学分析的有力工具。
传统的结构力学分析方法虽然可以解决大多数问题，但由于其内在的复杂性，有时无法解决更复杂的问题。
有限元方法的应用可以显著改善结构力学分析的效率，并使结构设计更加合理、可行。
有限元方法也是目前最先进的结构力学分析技术之一，必将在未来发挥重要作用。
综上所述，有限元方法是一种重要的工程分析工具，在结构力学分析中特别有效。
传统的结构力学技术受到有限元方法的挑战，有限元方法更准确、可扩展，并可以显著提高结构力学设计的效率。
未来，有限元方法将发挥更大的作用，帮助我们设计更安全、更可靠的结构。
有限元分析论文范文3篇
有限元分析论文范文3篇立柱整机有限元分析论文论文摘要：基于连续体ICM拓扑优化方法，提出了以体积为约束条件，机床的固有频率为目标函数的结构动态设计方法。
为提高拓扑优化的精度，在结构优化过程中，同时也考虑了非设计区域的动态特性。
将该方法应用到XH6650高速加工中心的立柱结构优化中，从而提高了机床的整机动态特性。
论文关键词：拓扑优化；动态设计；动态特性本文针对XH6650高速卧式加工中心进行了整机的CAD／CAE建模和模态分析，根据分析结果确定该加工中心的立柱对整机的动态特性影响最大。
因此，选择加工中心的立柱为对象，基于ICM(independent—continuousmapping)拓扑优化方法，对其结构进行拓扑优化，以通过提高立柱的动态性能来达到提高整机动态性能的目的。
针对立柱结构，文中以结构的固有频率为目标函数，体积为约束的优化模型，在模型的建立过程中，也考虑到了安装在立柱上的主轴箱对其动态特性的影响，把主轴箱用相同的质量块来模拟代替，这样得到的立柱的优化结果，将使整个机床的动态性能得到更好的改善。
1XH6650高速卧式加工中心的CAD/CAE模型与模态分析该加工中心主要结构件由机床床身、立柱、主轴箱、工作台等组成，如图1所示。
整机主要采用8节点单元Solid185对各零、部件进行网格划分，导轨结合面采用测试获得的动刚度和阻尼进行界面连接，螺栓结合面采用梁单元相连接，根据实际边界条件，对该模型中的床身底部进行约束处理。
最终得到整机有限元模型共有21．2万Solid185单元，如图2所示。
为确定加工中心主要结构件对机床动态特性的影响，对整机进行了模态分析，图3～图6是整机前4阶振型和对应的固有频率。
由模态分析结果可以看出，第1阶模态主要是立柱的左右向摆动，整机的振动模态频率为86．45Hz。
立柱和主轴箱等部件作为一个刚体在底座与工作台组成的基础件上部作横向摆动，主振系统是立柱和主轴箱。
因此，该振动频率取决于立柱和主轴箱的y向刚度与质量。
有限元分析论文
梁结构静力有限元分析论文姓名：班级：学号：指导老师：摘要：本文比较典型地介绍了如何用有限元分析工具分析梁结构受到静力时的应力的分布状态。
我们遵循对梁结构进行有限元分析的方法，建立了一个完整的有限元分析过程。
首先是建立好梁结构模型，然后进行网格划分，接着进行约束和加载，最后计算得出结论，输出各种图像供设计时参考。
通过本文，我们对有限元法在现代工程结构设计中的作用、使用方法有个初步的认识。
Abstract: This paper typically describes how to use finite element analysis tools for analysis of beam structure subjected to static when the stress distribution state. We follow the beam structure with finite element analysis method, the establishment of a complete finite element analysis process. The first is to establish a good beam structure model, and then the grid, then the constraint and load calculation, finally draws the conclusion, the output image for reference. Through this paper, we on the finite element method inengineering structure design function, method of use to have a preliminary understanding.关键字：ANSYS ，梁结构，有限元，静力分析。
车架有限元分析范文
车架有限元分析范文车架有限元分析是一种用于计算机辅助设计和优化车架结构的工程分析方法。
通过对车架结构进行适当的离散化处理，将复杂的连续体结构转化为由有限个节点和单元组成的离散系统，然后利用数学和力学原理对这个离散系统进行数值计算和分析。
有限元分析方法首先需要将车架结构进行三维建模。
建模时需要考虑到车架的外形尺寸、材料性质、连接方式等。
然后，将车架模型分割成有限个小的单元，如三角形或四边形单元。
每个单元有一组节点，它们的位置决定了单元的形状和尺寸。
在建立了有限元模型后，需要给单元节点分配适当的约束条件和加载条件，以模拟实际工况下的力学行为。
约束条件可以是固定边界条件或限制位移条件，加载条件可以是施加在车架上的荷载、压力或温度差等。
接下来，有限元分析方法将根据车架模型和加载条件构建一个刚度矩阵。
这个刚度矩阵描述了车架模型在各个节点上的刚度和幅度。
然后，通过计算刚度矩阵和加载条件的乘积，得到车架结构在受到施加的荷载下的应变和应力分布。
通过有限元分析方法，可以获得车架模型在不同工况下的应力、应变、位移等信息。
这些信息可以用来评估车架结构的强度、刚度和稳定性，并指导优化设计过程。
例如，可以在一些应力集中的区域增加材料或调整结构形状，以提高车架的承载能力和刚度。
另外，有限元分析方法还可以用于模拟车架在不同工况下的动态响应。
通过对车架结构进行动态分析，可以评估车架在行驶过程中的振动和冲击响应，并优化车架结构以提高乘坐舒适性和行驶稳定性。
总之，车架有限元分析是一种有效的工程分析方法，能够帮助设计人员评估车架结构的强度、刚度、稳定性和动态响应，从而指导优化设计过程，提高车架的性能和可靠性。
既有老建筑整体移位设计分析
既有老建筑整体移位设计分析摘要：本文通过对某保护建筑移位工程建立有限元分析模型，对悬浮滑脚升降、摩擦力变化、托换结构刚度对托换结构和上部结构的受力影响进行了分析，并对合理设计移位结构提出了建议。
关键词：保护建筑；建筑移位；托换结构刚度；计算分析structural design and analysis of translocating existing old buildingdong hailin1（1. architectural design and research institute co. ltd, ningbo university, zhejiang 315021, china）abstract: by modeling a protected building translocation project in the finite element program, the influence of the change of friction force and rigidity of the underpinning system, as well as the rise and fall of the jacks which are used as feet of the building under the underpinning system, to the internal force of the underpinning structure and upper structure is analyzed. suggestions to design the structures to be moved in the reasonable way are brought out.. keywords: protected architecture, building translocation, rigidity of the underpinning system, calculation and analysis 中图分类号：tu318 文献标识码：a 文章编号：1 前言古建筑或近代优秀建筑可采用平移或顶升后加以修缮的保护方式，以期改善环境、增强功能并延续建筑寿命。
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框架结构整体平移托换节点有限元分析
摘要：框架整体平移中框架柱的托换节点设计是移位技术的关键。
目前，四面包裹式托换由于其自身力学性能优越且施工方便，是国内平移工程中普遍应用的框架柱托换方式。
本文基于课题组托换节点试验研究，利用abaqus有限元分析软件，采用混凝土损伤塑性模型，对钢筋混凝土托换节点进行非线性有限元分析，得到托换节点的变形和受力曲线，并与试验结果进行对比。
结果显示，有限元分析可以很好地模拟出托换节点的破坏过程。
关键词：托换节点；有限元分析；弹塑性损伤模型；
中图分类号： [o242.21]文献标识码：a 文章编号：
建筑物整体平移技术是指在保持房屋整体性和可用性不变的前提下，将其从原址移到新址，它包括纵横向移动、转向或者移动加转向［［1］。
其中，托换是建筑物平移技术的关键，它实现了建筑物切断和平移过程中将结构荷载有效地传递到下轨道梁上去。
在框架结构平移中，随着房屋层数的增加和柱距的加大，对托换结构设计的要求也越高。
因此对托换节点受力性能的研究是十分必要的。
本文首先基于课题组托换节点试验研究［2］，利用abaqus有限元分析软件，对钢筋混凝土托换节点进行非线性有限元分析，与试验结果进行对比。
1 试验概况
课题组共设计了16组试件，具体可参见文献［2］。
在试验过程中，将预留的混凝土立方体试块在压力试验机上加载,测得加载试
验时混凝土的立方体抗压强度。
绑扎托换梁钢筋时，留出相应钢筋试样，并做单向拉伸试验，测得钢筋的力学性能。
本文仅选取受弯破坏节点jd9和剪切破坏节点jd12进行有限元分析，其相关设计参数可参见文献［2］。
2 托换节点有限元分析
本文利用有限元软件abaqus,对托换节点jd9和jd12进行非线性分析。
钢筋混凝土采用分离式建模形式：混凝土采用c3d8r单元，钢筋采用t3d2单元,二者采用embedded命令连接。
结合面处混凝土单元尺寸为0.02m，其余混凝土单元尺寸为0.04m，钢筋单元尺寸为0.04m。
由于试验中梁柱结合面滑移量很小，因此在模拟中结合面处采用不滑移不脱开的连接形式。
试验加载中，采用滚轴作为支座。
在有限元模拟中，为避免模型产生刚体位移，在支座处采用简支模拟。
为防止受力过程中混凝土单元出现局部应力集中，在支座处和柱端加载处加一钢垫板，其弹性模量远大于混凝土弹性模量，钢垫板与混凝土单元采用tie命令绑定。
模型采用轴心力加载方式，加载力大小同试验中节点的破坏荷载。
2.1模型参数
在模拟中，考虑到托换节点中的钢筋主要受单调荷载作用，采用abaqus提供的等向弹塑性强化模型［3］。
计算中采用的钢筋的弹性模量为2×105mpa，泊松比为0.3。
钢筋型号、屈服强度，极限强度和伸长率见文献［2］。
当钢筋未达到屈服强度时，其应力-应变
关系为一条过原点且斜率为弹性模量的直线；当钢筋应力超过其屈服强度时，直线斜率减小。
混凝土采用损伤塑性模型［4］。
计算中混凝土的立方体抗压强度来自文献［2］中提供的试验结果。
混凝土的泊松比取0.2。
梁混凝土的初始弹性模量取3.6×104mpa，抗拉峰值应力取2.85mpa，抗压峰值应力取38.5mpa。
柱混凝土的弹性模量取3.35×104mpa，抗拉峰值应力取2.51mpa,抗压峰值应力取29.6mpa。
混凝土在静力作用下的单轴应力-应变关系根据混凝土结构设计规范(gb50010-2010)附录c提供的公式计算获得［4］。
2.2 与试验结果对比
有限元计算得到的托换节点中托换梁跨中荷载-位移曲线与试验结果对比如图1所示。
试验中，试件jd9在120kn荷载作用时，托换梁跨中出现受弯裂缝，此后试件变形相对于荷载成非线性增加；240kn以后，托换梁的变形迅速增大；当荷载达到285kn时，百分表无法稳定。
由计算得到的变形图中可以明显看出托换节点的三个工作阶段：在125kn之前，模型基本处于弹性工作阶段；当荷载达到125kn~225kn，变形量相对于荷载呈非线性增加；225kn之后，变形量较前两阶段发展迅速。
试件jd12在250kn时，托换梁支座处产生初始裂缝；当荷载为250kn~800kn时，初始裂缝发展为斜裂缝，但此阶段托换梁的变形较小；在800kn时托换梁产生冲切型腹剪斜裂缝，此裂缝出现后托换梁变形量发展迅速，最终导致试件在1500kn时突然剪切破坏。
从计算变形图中可以看出，jd12在荷载达到750kn之前变形很小，
且基本处于线性阶段。
其后变形曲线出现拐点，变形量的发展较前一阶段明显加快。
图1a jd9托换梁跨中荷载-位移关系对比图1b jd12托换梁跨中荷载-位移关系对比
3 结论
本文采用混凝土损伤塑性模型，对钢筋混凝土托换节点和托换梁进行非线性有限元分析。
通过对比试验结果，可以得出以下结论：(1) 通过对比试验和有限元分析得到的试件变形曲线和钢筋应变曲线，说明本文采用的混凝土模型和钢筋模型可以比较有效的模拟出托换节点的破坏过程。
模型开裂、进入破坏阶段对应的荷载以及最终破坏荷载与试验结果吻合较好。
(2) 通过对比托换节点和其托换梁的变形曲线，说明托换节点具有空间效应：在相同条件下，托换节点的变形要小于相同条件下托换梁的变形。
参考文献
［1］张鑫，贾留东，魏焕卫，夏风敏.建筑物平移与纠倾技术［m］.北京：中国水利水电出版社，
2008.4.
［2］张鑫，贾留东，夏风敏，王恒，谭天乐，司道林，李玉平.框架柱托换节点受力性能试验研究［j］.建筑结构学报，
2011,32(11):89-96
［3］ abaqus analysis users’ manual.abaqus inc.2011
［4］中华人民共和国国家标准.gb50010-2010混凝土结构设计规范［s］.北京：中国建筑工业出版社,2010.。