水体-结构-地基耦联的拉西瓦拱坝地震响应分析

以拉西瓦拱坝为研究对象,考虑流固耦合效应以及土体-结构相互作用,依据弹性波理论,利用有限元软件ANSYS建立了拉西瓦拱坝结构附加质量模型和流固耦合模型,分别进行拱坝结构模态分析,研究不同流固耦合模式对拱坝动力特性的影响。分别对无质量地基模型与黏弹性边界模型进行地震波输入,进行线弹性地震响应分析,探讨水体-结构-地基耦联系统相互作用的影响规律。结果表明:拉西瓦拱坝结构工作基频为1. 44 Hz,对应振型为反对称形式;同时考虑库水可压缩性和无限地基辐射阻尼两个因素,拱坝地震响应会降低更多;黏弹性边界模型能够考虑辐射阻尼效应,与无质量地基模型相比,应力幅值降低47. 1%。     

基于超参数壳元卫星天线反射面稳态热分析

根据反射面的工作和环境特点,考虑传导和辐射2种热交换形式,建立了反射面温度场控制微分方程和边界条件,采用 8结点超参数壳体单元,基于材料正交各向异性,推导了反射面稳态温度场分析的有限元公式,该单元每个结点有3个温度自由度.对某星载抛物面天线进行了分析,并与其它方法进行了比较.结果表明:文中方法具有较好精度,可为卫星天线反射面热变形控制提供可靠的基础.     

拱坝可靠度分析

为了用可靠度方法进行拱坝安全分析,作者用所提出的弹塑性拱梁分载法进行了超越弹性范围的计算,并按照拱坝的两种破坏模式提出了拱坝的正常使用极限和承载能力极限状态方程。这样,就可用有关变量的统计参数对拱坝坝体结构进行正常使用和承载能力的可靠度分析。此项分析计算与仍在采用的拱坝坝体应力计算之间有一定的连续性,便于在工程界推广。用拱坝弹塑性计算与概率计算相结合的方法来进行综合分析,可以解出此复杂结构体系的系统可靠度。     

用有限条法分析弹性支承板结构和弹性地基板

采用有限条法和弹簧体系分析弹性支承结构的弯曲问题,通过弹簧模型分析,弹簧体系可以有效模拟各种弹性支承体系,如文如克弹性地基和双参数弹性地基,还可以模拟各种内支承和复杂边界条件,用线型弹簧模拟内支承,对连续板结构进行了数值分析与经典解进行了比较,同时对弹性地基板进行了计算,数值结果表明,本文方法具有较好的精度,同时适应多种弹性支承结构的分析。     

等值理论及其应用

等值理论是又一种用离散方式来求解弹性连续体问题的理论,在研究中将一个受荷连续体用假想的杆件结构来代替,利用真实连续体与假想杆件结构之间变形能相等的条件,求出假想杆件结构杆件的几何特征参数。文中给出了平面弹性问题中矩形单元上的荷载如何向结点移置,并且推导了几种等值模式的特征模数。最后举例说明了该方法的优点。     

拱坝壳体理论的近似分析法

本文介绍一种基于拱坝壳体理论的近似分析法。通过简化拱坝壳体理论的基本方程,可把拱坝的分析归结为变系数常微分方程W~′′′+(2K′)/(K)W′′′+(A)/(K)W~′′-(B)/(K)W′+(C)/(K)W+Z/K=0的积分问题。建议用差分法进行近似积分。考虑了表面力(水压力)和温度变化二种荷载,进行了实例计算.经与较精确的解荅比较,证明用建议的方法分析对称或基本上对称的拱坝,此较简便,并可获得满意的结果。     

地质力学模型试验中的变位信息监测及其在工程中的应用

地质力学模型试验是研究高拱坝与地基整体稳定安全的重要方法之一。在试验中,通过变位监测可获得大量的模型变位数据,但如何通过这些变位数据来评价高拱坝的稳定安全性还有待研究,特别对于地质力学模型综合法试验还没有形成一套完整的变形稳定分析评价体系。本文首先根据地质力学模型超载法、降强法和综合法三种破坏试验方法的原理和点安全系数基本公式,建立了基于地质力学模型综合法试验的大坝稳定安全系数评定关系式;其次,应用变形突变理论,提出将坝体和坝肩岩体变位曲线中的拐点1作为初裂特征点、拐点2作为大变形特征点,并将各特征点对应的安全系数作为评价高拱坝整体稳定的依据。然后,采用地质力学模型综合法,开展了加固地基条件下锦屏一级高拱坝三维地质力学模型破坏试验,获得了坝与地基的表面变位、坝体应变和结构面内部相对变位的分布特性,并找到变位发展过程曲线中的特征拐点,综合模型破坏形态等分析得出坝肩稳定综合法试验安全度为5.2~6.0。该成果为工程的设计施工和安全运行提供了重要的依据。     

混凝土路面温度翘曲应力的有限元分析

以襄荆高速公路建设为背景 ,分别采用 Winkler地基和弹性半空间地基 2种计算模型 ,以及考虑冬季和夏季 2种环境温度的作用 ,用有限元方法对混凝土路面进行温度翘曲应力分析和变形分析 ,其结果表明 ,环境温度变化引起的路面应力不容忽视 ,基础的处理对计算结果有一定的影响 ,按 Winkler地基模型计算的变形结果小于按弹性半空间地基模型的变形结果 ,而按 Winkler地基模型计算的温度翘曲应力高于按弹性半空间地基模型计算的翘曲应力     

空间巨型框架结构与地基基础共同工作的自由振动简化分析

采用由巨型柱和巨型弹性地基梁组成的空间巨型框架,将其与基础结构建立在具有半无限大弹性地基等效刚度的弹性地基模型上,建立三维分析模型,将整个建筑物的质量分配到巨型梁所在的楼层上,在考虑了地基的弹性变形后,采用空间杆系一层的简化分析模型进行动力分析．为弹性地基上的空间巨型框架结构的动力分析找到一种合理并可行的简化算法．     

大底盘双塔楼在不同边界条件下的动力时程分析

大底盘多塔楼结构是底部相连上部分开的一种复杂结构形式,目前国内外对这种结构体系的抗震性能研究较少.应用大型有限元软件ANSYS建立了大底盘双塔楼有限元模型,采用动力时程分析法对有限元模型进行地震响应计算,并对比分析了在弹性边界条件与刚性边界条件下大底盘双塔楼结构的抗震性能.研究结果表明,弹性边界下模型的动力响应比刚性边界下的动力响应大,弹性边界下模型可以实现地基的弹性恢复性能,更加接近实际情况.     

混凝土路面度翘曲应力的有限元分析

以襄荆高速公路建设为背景，分别采用Winkler地基和弹性半空间地基2种计算模型，以及考虑冬季和夏降3种环境温度的作用，用有限元方法对混凝土路面进行温度翘曲应力分析和变形分析，其结果表明，环境温度变化引起的路面应力不容忽视，基础的处理对计算结果有一定的影响，按Winkler地基模型计算的变形结果小于按弹性半空间地基模型的变形结果，而按Winkler地基模型计算的温度翘曲应力高于按弹性半空间地基模型计算的翘曲应力。     

拱坝地基弹性变形的有限元分析

本文结合拱坝三维应力分析,研究地基弹性变形的伏格特边界、虚拟的边界延伸和有限元边界的有限元分析。提出简化地基计算而又具有一定精度的广义文克尔边界。最后,通过算例,分别在电子计算机上实现上述模式,并且作出评价。     

双参数弹性地基板的动力问题

针对目前带自由边的双参数弹性地基板的边界条件及基本方程在使用上的混乱情况,为了板与地基动力相互作用理论的严密性和计算的可靠性,将板和地基作为一个总系统,利用H am ilton动力变分原理,重新系统地审视了双参数弹性地基上板动力问题的基本理论,给出了地基附加质量影响的明确计算公式,建立了考虑地基附加质量影响的基本方程和边界条件,并对边界条件的简化进行了讨论.所得的结果还可推广到位于层状地基上的板的分析.     

弹性地基上空间巨型框架结构的自由振动分析

针对弹性地基上的空间巨型框架结构的动力分析,提出了一种简化的算法,即将空间巨型框架结构中的辅助框架柱只考虑其轴向变形,沿巨型框架梁的轴线方向连续化后,作为巨型梁单元的弹性地基,把巨型梁按照巨型弹性地基梁处理,然后将巨型柱和巨型弹性地基梁组成空间巨型框架;在考虑了地基的弹性变形后,用一种简化的空间杆系——层模型对其进行动力分析.算例计算结果表明:新的简化方法是合理的、可行的.     

弹性地基上的加肋板分析——边界元和有限元法耦联

用无奇点边界元法处理弹性地基上的薄板；用有限元法处理加肋板上的肋梁（即格栅结构），根据弹性地基上的薄板与格栅之间的平衡与协调关系，将两种方法所建立的方程进行耦联，导出一组基本方程；求解板上选点的挠度和有关参数，进而求得板和肋梁的内力．本方法适于任意形状、多种边界条件以及不均匀地基上的加肋板．     

基于改进傅里叶级数方法的旋转功能梯度圆柱壳振动特性分析

通过在功能梯度圆柱壳结构两端引入轴向、环向、径向和径向旋转四组约束弹簧刚度,统一考虑了的弹性约束边界条件,将功能梯度材料特性表示成沿壳体厚度方向的连续性变化,根据Love薄壳理论,采用改进傅里叶级数方法和Rayleigh-Ritz法相结合,推导得到旋转功能梯度圆柱壳自由振动的频率计算方程。通过计算分析,模拟了任意边界条件,研究了弹性边界约束对旋转功能梯度圆柱壳结构自由振动频率的影响。结果表明:边界约束刚度对于功能梯度圆柱壳结构固有频率敏感影响区域不同,径向弹性约束对频率影响较明显,环向弹性约束其次,轴向弹性约束对频率影响较小,而径向旋转弹性约束对频率几乎无影响。     

基于ANSYS的拱坝坝肩及坝基整体稳定分析

结合拱坝坝肩与坝基的地形、地质特征以及软弱结构面分布状况,通过ANSYS软件建立拱坝天然地基条件下的三维数值模型,并进行超载法计算,分析坝体变形与应变特征、坝肩和断层的变位分布特征、坝肩的破坏形态和过程,得到整体稳定超载安全系数,评价拱坝的安全度,为工程设计、施工和加固处理提供依据.     

复杂边界条件下圆柱壳结构瞬态振动特性分析

针对复杂边界条件下圆柱壳结构瞬态振动特性研究不足,本文提出一种半解析法分析圆柱壳结构的瞬态振动特性。基于区域能量分解法和Reissner-Naghdi's线性薄壳理论,将柱壳沿壳体的母线方向分解为若干子壳段,并推导出圆柱壳结构一般边界条件下的求解模型。柱壳结构的位移函数用Chebyshev行列式和傅里叶级数表示,并引入最小二乘残差来消除计算的不稳定性。对柱壳结构进行瞬态振动特性分析,通过与有限元仿真计算结果对比验证了本文方法的有效性,结果表明:同一频段范围,结构厚度越小,位移曲线峰值越多,瞬态响应越大;损耗因子主要影响结构的共振峰值,对结构固有频率的影响较小。     

拱坝变形监测中的逐步回归分析应用研究

拟采用多元逐步回归分析的方法来模拟拱坝变形监测中变形发展趋势,从而分析评价拱坝变形性态是否符合及正常工作状态,为拱坝控制运用提供科学决策依据.文中讨论了多元逐步回归分析方法数学模型建立、求解,并采用工程实例来分析该方法的合理性.通过模型实例分析,用多元逐步回归分析的方法来模拟拱坝变形监测中变形发展趋势,所得的回归（拟合）曲线与实际测量所得曲线吻合较好,能有效的模拟拱坝变形规律,为拱坝运行管理提供科学依据.     

高拱坝分叉型河道库盘有限元模型变形规律分析

针对高拱坝库大坝高库盘变形必然会对坝体变形产生影响,利用有限元方法,通过建立高拱坝分叉型河道库盘有限元模型,并采用数值分析方法研究分叉型河道库盘变形规律,最终确定合理的建模范围:上游范围6 km、下游范围3 km、两岸宽度3 km、地基深度6 km,并明确了库盘变形的一般性因素.