An optimum cutting pattern generation of membrane structures considering weld seams

膜结构的真实应力状态对于荷载分析至关重要，然而荷载分析通常在与设计应力相对应的找形形态上进行，这样可能导致无法发现潜在的结构隐患。提出了一种考虑焊缝影响的膜结构优化裁剪及组装分析的方法。该方法通过将二维单元的节点坐标作为关键点，基于初始裁剪膜片迭代进行几何非线性有限元分析得到优化裁剪膜片，并通过膜片组装和平衡分析得到真实应力状态使最终形状最接近设计形状。在裁剪和组装平衡分析中将焊缝模拟为索单元来考虑焊缝长度方向的影响，通过修正膜单元的纬向模量来考虑焊缝宽度方向的影响。通过三个经典算例(中国帽模型、充气球模型、鞍型模型)，分别进行了裁剪过程中是否考虑焊缝影响的对比分析，考虑焊缝得到的组装形态与设计形状的偏差分别降低了31.7%、96.4%、46.2%，证明了该方法可以保证实际组装形态的形状更接近设计形状。     

基于索滑移模型的空间索膜结构设计分析

针对空间索膜结构实际应用中会存在索相对薄膜滑移的问题，提出了一种考虑索滑移的索膜组合结构分析模型。利用能量变分原理推导了局部坐标系下空间索单元和膜单元非线性有限元方程，将索和膜单元方程公共项合并得到整体坐标系下索膜组合结构非线性有限元方程。然后将薄膜对索单元节点的拉力分解到垂直于节点相邻两索单元的方向上。根据相邻两索单元张力与摩擦力之间的不等式关系建立了索滑移模型，给出了考虑索滑移的索膜结构非线性有限元方程迭代求解方法。最后将索滑移模型应用到空间索膜结构设计分析中，分析结果表明，索膜间摩擦力的存在会导致索张力不均匀，但在一定程度上可以提高薄膜抵抗外载荷的能力，索膜结构在载荷分析过程中需要考虑摩擦滑移对索膜结构的影响。     

自重对索网结构找形的影响

由于现在的计算机硬件和程序开发平台相对于过去有了很大的改进，因此，对于承受均布荷载的索网结构，有必要采用更精确的有限单元模型，对过去的简化两节点模型进行改进。本文作者采用五节点曲线单元模型建立了索网结构有限元模式，自编了程序，对索网结构考虑其自重作用下进行找形，并和原来两节点不考虑自重作用找形分析的结果作了比较，结果证明，自重对找形有一定的影响。     

建筑结构的空间整体分析

为了准确地对建筑结构进行动力和静力分析，提出了考虑楼板变形的结构空间整体计算模型，并根据此模型编制了相应的结构分析程序，最后，在考虑剪力墙平面内和平面外变形的基础上，对其单元分析模型进行了探讨，推导了剪力墙单元刚度矩阵．     

预应力混凝土结构非线性分析的新方法

由于预应力钢筋的存在,使得预应力混凝土结构与普通混凝土结构的力学性能表现不一致。本文作者提出了一种基于杆系单元模型的预应力混凝土结构非线性分析的全新模型,该模型将预应力混凝土结构分为混凝土单元、普通钢筋单元和预应力钢筋单元三种材料单元。普通钢筋单元和预应力钢筋单元通过粘结滑移模型协调变形,并且考虑箍筋和截面剪应力分布的影响,通过试验,验证了本文模型。本文模型也适用于普通混凝土结构的非线性分析。     

考虑焊缝影响的膜结构优化裁剪研究

膜结构的真实应力状态对于荷载分析至关重要,然而荷载分析通常在与设计应力相对应的找形形态上进行,这样可能导致无法发现潜在的结构隐患。提出了一种考虑焊缝影响的膜结构优化裁剪及组装分析的方法。该方法通过将二维单元的节点坐标作为关键点,基于初始裁剪膜片迭代进行几何非线性有限元分析得到优化裁剪膜片,并通过膜片组装和平衡分析得到真实应力状态使最终形状最接近设计形状。在裁剪和组装平衡分析中将焊缝模拟为索单元来考虑焊缝长度方向的影响,通过修正膜单元的纬向模量来考虑焊缝宽度方向的影响。通过三个经典算例(中国帽模型、充气球模型、鞍型模型),分别进行了裁剪过程中是否考虑焊缝影响的对比分析,考虑焊缝得到的组装形态与设计形状的偏差分别降低了31.7%、96.4%、46.2%,证明了该方法可以保证实际组装形态的形状更接近设计形状。     

加锚岩体的三维复合单元模型研究

首先提出了复合单元的概念，然后将其应用于建立砂浆固结锚杆的分析模型。该模型考虑了岩体、砂浆、锚杆、岩体/砂浆接触面、砂浆/锚杆接触面等多重介质。借助阶谱的概念，复合单元可以纳入常规有限单元法分析中去。当某单元不含锚杆时，即退化为常规有限单元。应用该模型进行加固布设优化分析，当单元内锚杆的数量与方向改变时，计算网格无需变化，从而为大规模三维复杂结构计算分析的前处理提供较大便利。模型在有限单元软件CORE3中实现。并提供了计算实例。     

钢桩负摩擦分析

本文用有限元法对香港地区桩的摩擦力进行了研究。采用邓肯－张模型和修正剑桥模型，并设置了古德曼的接触面单元，计算结果与实测数据较吻合。同时，论述了在桩的负摩擦分析中考虑土的弹塑性特性及接触面单元的必要性。     

螺栓连接装配式墙板乡村住宅简化模型与验证

为了提高螺栓连接装配式混凝土剪力墙力学性能的模拟分析效率，基于OpenSees提出了一种由非线性梁柱单元、刚性单元、Truss单元、缝隙单元以及两节点单元组成的简化模型，该简化模型不仅解决了结构基础被压溃导致的模型不收敛问题，同时考虑了基础宽度对接缝区域的影响。该简化模型的仿真结果与拟静力试验结果吻合较好，简化模型可以较好地预测结构的峰值承载力以及承载力与刚度的退化，从而验证了其有效性。在此基础上，建立了一足尺螺栓连接装配式墙板乡村住宅模型的简化模型，并对结构进行了弹塑性时程分析，计算结果与试验结果进一步验证了简化模型的有效性，计算结果表明螺栓连接装配式墙板乡村住宅模型在9度罕遇地震作用下，结构最大层间位移角小于钢筋混凝土抗震墙的弹性层间位移角限值1/1 000,说明结构具有良好的抗震性能。     

加锚固体的三维复合单元模型研究

首先提出了复合单元的概念，然后将其应用于建立砂浆固结锚杆的分析模型。该模型考虑了岩体、砂浆、锚杆、岩体/砂浆接触面，砂浆/锚杆接触面等多重介绍，借助阶谱的概念，复合单元可以纳入常规有限单元法分析中去，当某单元不含锚杆时，即退化为常规有限单元。应用该模型进行加固布设优化分析，当单元内锚杆的数量与方向改变时，计算网格无需变化，从而为大规模三维复杂结构计算分析的前处理提供较大便利，模型在有限单元软件CORE3中实现，并提供了计算实例。     

高应变检测应用于管桩完整性及承载力验收的可靠性分析

广东省标准DBJ 15-60-2008《建筑地基基础检测规范》提倡采用高应变法对预制管桩桩身完整性和单桩竖向抗压承载力进行验收检测,本文在论述高应变检测各种适用性的基础上,针对某工程进行动静对比试验,证明高应变检测应用于管桩完整性及承载力检测是科学和准确的,将其作为基桩验收的依据是值得推广的.     

某工程基桩静载动测检测对比分析

根据建筑桩基检测静载法、高应变法的基本模型和原理,对工程桩的承载力验收检测中,运用检测方法对同一根桩的检测结果进行了分析,结果表明：该桩在高应变动测时分析得出的结果大干设计极限承载力,符合工程实际情况。     

预应力管桩高应变法与静载试验结果对比分析

通过对桩基承载力高应变与静载试验结果的对比,探讨引起两者结果不同的原因,并且提出如何提高高应变的检测的技术措施,仅供同行参考。     

高应变法在预应力管桩现场检测运用

采用基桩高应变动测判定基桩承载力和评价桩身完整性,可以获得比静载试验更加丰富和详细的信息。文章结合预制桩工程实例,通过基桩高应变动测与静载试验相结合,进一步了解反映桩端阻力大小的高应变动测曲线特征规律,以提高基桩高应变动测技术,提供可靠的高应变动测成果。     

大直径钻孔灌注桩的动静对比试验研究

对实际工程基桩进行动静对比试验，验证Q-S曲线呈缓变型特征大直径灌注桩不宜采用高应变法检测其竖向抗压承载力，即是对JGJ106—2003建筑基桩检测技术规范相应条文说明的数据补充。     

高应变法模拟Q-s曲线误差分析

依据某静压桩工程试桩的单桩竖向抗压静载试验和高应变动力试验结果,结合其桩身材料特性、桩侧阻力和桩端阻力发挥性状的分析,对高应变动测模拟Q-s曲线误差进行了分析和研究。高应变动测计算的Q-s曲线和静载试验实测结果相比,在荷载较小时高应变动测计算的沉降较大,在荷载较大时高应变动测的沉降较小。高应变试验模拟计算结果与静载结果的不同,与其测试分析中采用的桩身材料和土阻力的数学模型有关。高应变动测分析时假定桩身是弹性的,但实际桩身混凝土是非线性的,使得高应变动测模拟计算的Q-s曲线产生了一定的误差;而高应变动测分析中土静阻力弹塑性的假定与实际土阻力发挥性状的不同,以及高应变测试时桩产生的位移较小,是高应变动测模拟Q-s曲线误差的主要原因,在采用高应变动测模拟Q-s曲线时应考虑这些因素的影响。     

桩基础低应变动态无损检测法的应用

低应变动态无损检测法是检测桩基承载力和桩身质量的一项新技术。介绍了低应变动态无损检测法的特点，阐述了该方法的检测原理。通过对反射波的波形、振幅、频谱以及波速与混凝土强度的对应关系分析，从而对桩的质量作出全面评价，该法作为桩基静载试验法的补充，大大提高了经济效益。     

基桩动测的体会与探讨

介绍了高应变、低应变动测在工程实践中应用的体会,探讨两种动测方法各自的优点、局限性及适用范围。     

群桩基础地基中的竖向附加应力性状研究

根据我国４幢高层建筑桩基础的共同作用分析成果，对群桩基础中桩的荷载传递特性，桩间土、下卧层土中的竖向附加应力分布特性作了研究。结果表明，群桩的荷载传递特性与单桩不同，群桩基础在下卧层地基中的竖向附加应力分布特性也明显地区别于等代深基础。按本文方法得到的群桩基础地基中的竖向附加应力，用分层总和法计算地基变形，无论是桩间土的变形特性还是桩基沉降量均与现有的实测成果比较一致     

灌注桩动静测试对比试验研究

通过对灌注桩动静测试的对比试验研究，提出了太原地区用凯司法测试灌注桩承载力时阻尼系数人取值范围建议值。并对动测中需要注意的问题进行了探讨。