无剪切闭锁的厚薄通用板单元

基于广义协调理论构建了一个具有12个自由度的四边形厚薄板通用单元,利用虚位移原理,将Winkler弹性地基的转动支承作用引入单元刚度矩阵,得到考虑地基转动支撑作用的板单元。算例表明,由于考虑了转动支承作用,所构建的板单元精度高,收敛性好,无剪切闭锁,具有厚薄板通用性。     

一种考虑剪切变形影响的厚薄板通用单元

依据深梁理沦,推导了厚板在平面应变状态下考虑剪切影响的剪切因子λ,并构造了厚薄板通用单元。在薄板极限情况下,这种厚薄板通用单元自动退化为原来的薄板单元,消除了剪切闭锁现象。算例结果表明,文中构造的厚薄板单元的计算精度较高,有一定的实用性。     

上部结构-筏板-地基共同作用分析

本文通过引入厚薄板通用矩形元 ,对框架 筏板 地基进行了共同作用分析 ,着重分析了筏板厚度变化对整个体系的内力和位移的影响     

平板式筏板基础的设计与计算

本文将平板式筏板基础用九节点厚、薄板通用的平板弯曲单元离散，编制了用于Ｗｉｎｋｌｅｒ地基上筏板基础内力计算的有限元计算程序，该程序在微机上可进行任意形状筏板基础的内力计算，并给出配筋值。数据输入方便，输出结果明了。算例表明，该程序使用方便，计算结果可靠。文中还对平板式片筏基础设计与计算中的几个问题进行了初步探讨，得到了一些对工程设计有意义的结论。     

拉压模量不同理论在桩筏基础分析中的应用

将拉压模量不同的概念引入到桩筏基础柔度矩阵中,建立了桩筏基础简化分析模型,板单元采用基于广义协调元思想的厚薄板通用单元,解决了剪切闭锁现象;桩周土体的作用采用荷载传递法,能够考虑由于沉桩、土固结引起的有效应力变化以及桩的加载过程对荷载传递函数的影响。讨论了地基土拉压模量比对桩筏基础沉降、地基土分担比和筏板内力的影响规律。提出现有工程设计中,对于多层、小高层建筑筏板较薄的情况,不考虑拉压模量不同,会低估筏板的实际弯矩,存在安全隐患。     

中厚板稳定分析

根据广义协调原理,利用文献[1]的厚薄板通用广义协调元Coons混合曲面法分析了中厚板稳定,算例计算出了不同厚跨比、不同支承条件的方板的稳定系数,其结果与文献2的结果符合良好,证明本单元可以计算稳定问题,且具有自由度少、精度高、程序简便、收敛快等优点.     

土-桩-筏共同作用的混合分析法

提出了一种土-桩-筏共同作用的混合分析法.将桩和桩间土简化为弹簧作用于筏板下,桩土相互作用系数基于Mindlin解和Boussinesq解,为避免桩端应力集中,在桩端面上进行应力积分,并引入修正参数来考虑桩挤开土的实际情况.筏板采用无剪切闭锁的四边形厚薄板通用单元进行有限元分析.根据桩土柔度系数得到桩土柔度矩阵,求逆后与筏板刚度矩阵耦合,形成土-桩-筏体系的刚度矩阵.桩的沉降计算和土层参数的确定与规范法一致,适用于成层地基上变桩长、变桩径情况,板单元适用于平面形状不规则的薄板及中厚板.通过计算Poulos提出的经典桩筏基础模型并与其它几种典型方法对比,表明该法合理、实用.     

无限层土地基板沉降分析

为了分析矩形薄板与无限层土地基的静力相互作用,采用板单元和无限层土地基单元,建立了板单元和无限层土地基单元半解析位移函数,在水平方向解析,在竖向进行离散化,将三维相互作用的问题简化为一维数值计算问题,编制的程序简单,收敛速度快,计算精度高,大大减少了计算工作量.数值计算表明,半解析单元法是分析无限层土地基沉降的实用方法.     

结构分析中厚、薄板通用的ACM单元刚度矩阵

常规的ACM单元只能用于薄板结构分析。本文给出一个可以通用于薄板和厚板结构分析且不会出现剪切自锁的ACM单元刚度矩阵。     

弹性地基板的等参有限元法计算

提出了弹性半空间地基板的四节点和八节点等参元计算方法。该方法适用于弹性地基上不同形状的薄板或厚板的计算。算例表明，本文方法适应性强、精度较高，用较少的单元就能获得较好的结果。     

弹性地基上中厚板分析的数值流形方法

针对中厚板弯曲分析问题,根据数值流形方法的特点及位移模式,对求解中厚板流形单元的覆盖位移函数、应变矩阵及刚度矩阵进行详细推导,并在Winkler弹性地基上建立Mindlin板流形单元的控制方程。最后通过计算表明,该法在弹性地基上中厚板的弯曲分析中是有效的。     

单侧钢板混凝土空心组合板受力性能非线性有限元试验模拟

基于某核电厂大跨单侧钢板混凝土(HSC)空心组合屋盖中的一榀模块的缩尺静载试验(1∶3)情况,通过ANSYS软件,建立组合板试件的非线性有限元分析模型。通过对比数值计算与实际试验的荷载-挠度曲线,验证模型的有效性。计算表明,加载过程中板侧腹板下部混凝土表面最先出现微小的裂缝,在适当的连接和锚固情况下,钢板和混凝土能够很好地协同工作,整个构件具有较高的承载力和刚度,同时表现出良好的延性。     

夹层玻璃蜕变的可靠性分析

运用夹层玻璃板一阶剪切变形位移模式,建立了新的有限元格式。运用摄动随机有限元法,考虑PVB胶弹性模量的随机性,分析并计算了PVB胶老化后的夹层玻璃板的挠度最大值,得到其失效概率,进而对夹层玻璃板的工作性能进行了预测。     

厚板焊接残余应力有限元分析

根据热弹塑应力理论、有限元增量理论,利用大型有限元软件ANSYS对于厚板建立有限元模型,模拟分层焊接过程,查看不同分层过程对厚度方向残余应力分布的影响。研究I形、V形、X形坡口焊接,分析不同坡口形式对焊接残余应力的影响。分析结果表明,厚板分层焊接能降低焊接残余应力,坡口的选择对残余应力有明显影响。为残余应力的理论分析提供参考。     

一种 Midas/Civil板单元实现预应力的方法

提出通过在板单元里预应力分布位置分割板单元,连接梁单元,在梁单元里面施加预应力来实现板单元的预应力。通过试验模型对比,结果正确,说明计算方法正确。     

弹性地基板的非线性分析

本文以路面工程为应用背景,针对弹性地基上承受横向载荷的板体进行了非线性有限元分析,采用考虑横向剪切变形的中厚板非协调单元模式,改进了数值性能,避免由于局部小面积受载时,剪切变形较大带来的误差,同时将地基刚度矩阵引入失衡力迭代格式中,保证解的收敛性.文中给出了载荷位于板中、板边、板角时的板体变形情况和破坏状况以及极限承载能力,并与塑性铰线理论、弹性薄板理论进行了比较和分析.     

竖向荷载对防屈曲组合钢板墙受剪性能的影响

以ABAQUS为模拟平台,考虑内嵌钢板参与承重,建立两种防屈曲组合钢板墙模型BR-CSPWⅠ和BR-CSPWⅡ,后者的混凝土板与钢板共同承受竖向荷载。对防屈曲组合钢板墙的受剪性能、内嵌钢板的应力分布以及混凝土面外约束板的损伤与竖向荷载变化的相关性进行有限元分析,并对2个试件进行拟静力试验。结果表明：随竖向荷载增大,内嵌...     

短肢剪力墙剪滞效应分析

采用平面应力单元与薄板弯曲单元叠加方法构建平板壳单元,经低周反复加载的试验验证,表明能有效分析弹性阶段内短肢剪力墙的剪滞效应。有限元分析和试验结果均显示:在弹性阶段内,翼板截面上正应力分布不均匀,剪滞效应明显,腹板与翼板交界处易形成正应力集中;进入塑性阶段后,由于应力重分布,翼板截面上正应力分布更不均匀,最大正应力出现位置随着反复加载会出现变动。所以应务必给短肢剪力墙截面留出可应力重分布的余地,保证翼板的大部分截面随着塑性变形的发展能渐次发挥其全部的承载能力。     

摩擦接触单元在粘钢有限元分析中的应用

通过采用ANSYS中摩擦接触中的面-面接触单元对粘钢加固梁和双向板进行数值模拟,得到的粘钢加固梁的界面应力分布和解析解进行对比以及粘钢加固双向板的弯矩、剪力分布和差分解进行对比,其结果均较吻合;有限元结果表明:沿粘结剂和混凝土交界面的应力与沿钢板和粘结剂交界面的应力分布并不相同。