承受总风压下双层通风幕墙气流有限分析计算的研究

简化在外界大气总风压作用下双层通风幕墙气流流体力学的计算模型，在一维流动下建立通道各截面气流的贝努里能量方程和质量连续性方程，并根据相应总风压标准值，结合模型实测物理常数和动力学系数．运用有限分析法寻求局部解析解，再转换为全局数值解，同时设计有限分析计算程序和给出计算实例。     

双层通风幕墙春秋季热气流有限分析法的计算

研究双层幕墙在不同太阳热辐射产生的温差作用下引起的热气流流动状态,建立热气流的动力学方程、连续性方程和温度场方程,将通道分成有限段单元,用有限分析法寻求局部解析解转化为全局数值解,设计有限分析计算软件。根据气候资料,用数据处理法计算幕墙所在地春、秋季太阳辐射照度,以及双层幕墙的热气流。     

幕墙索网结构荷载分配系数和钢索位移及张力的计算

建立汇交于网点的幕墙钢索变形后的平衡方程、位移协调和弹性体变形势能驻值方程,用有限分析法将非线性方程组寻求局部解析解,导出作用在网点的荷载分配系数,设计索网结构有限分析计算软件并给出算例。     

幕墙钢索张力和位移有限分析计算及实验的研究

阐述幕墙钢索(单索)在多点荷载作用下的变形,建立钢索变形后的平衡方程、位移方程和弹性变形位能与外力作功方程,用有限分析法由n+5变元非线性方程组寻求数值解。研制单索结构有限分析计算软件,并进行实验验证其计算结果,最后给出算例。     

双层通风幕墙自然风与热气流混合有限分析计算的研究

研究双层幕墙在外界大气总风压及温差作用下引起热气流流动状态,简化计算模型,建立通道各截面气流的贝努里能量方程、质量连续方程及相关动量方程、温度场方程,并在一维流动下寻求方程组的解析解,同时设计有限分析计算程序和给出计算实例。     

单层正交索网结构有限分析计算方法及实验研究

建立了幕墙正交索网结构的计算力学模型,研究单层索网在网点分配荷载及预张力作用下的平衡方程、位移协调和变形体位能驻值方程,构成多变元的非线性耦合方程组。采用有限分析法将非线性耦合方程组解耦,寻求局部解析解再转化为全局数值解,设计小尺度实际模型在多点荷载作用下的内力和变形的实验,最后给出相关算例。     

承压含水层非稳定流有限层分析

利用伽辽金法,推导了以傅立叶函数为基础的层状非均质各向异性承压含水层非稳定流有限层方程,编制了相应的计算程序。通过算例的有限层解与解析解的对比分析,在验证有限层法正确性的基础上,深入探讨了计算区域、计算项数等因素对计算结果的影响,得到了计算区域尺寸影响有限层解的收敛速度等结论,最后给出了一定精度条件下计算项数选用的近似估算公式。     

有限条法中的分级分步计算

《有限条法中的分级分步计算》是根据有限条存在需要建立整体的结线位移参数方程和整体解算该方程计算工作量大的缺点而提出来的.特别是在非简支条件情况下,或在小机子上进行解算时,有限条的分级分步计算方法更具有突出的优点.     

杭州东站大型无缝双曲面不锈钢幕墙系统温度效应研究

系统介绍了杭州东站立面钢结构斜柱拟采用的外包大型无缝双曲面不锈钢幕墙结构体系,并对施工现场的样板体系在春、秋两季进行了应变实测,研究了由温差所导致的不锈钢面板温度应力和龙骨的内力效应,验证了该结构体系的可行性.采用有限元软件ANSYS建立样板段的幕墙面板、龙骨和主体钢结构斜柱计算模型,对其在实测温差工况下的应力、内力及变形进行了计算.实测与计算结果对比表明,幕墙面板Mises应力实测值较计算值偏大,龙骨轴力结果较接近,各测点的温度效应变化趋势相同,实测与计算结果总体吻合较好.对该样板段幕墙体系在极限温差为40℃的工况作用下的温度效应做了进一步计算,计算结果表明,幕墙面板应力未超过其屈服强度,高应力区主要集中在与塑形龙骨连接的位置.综合实测和计算结果对该幕墙体系提出了相应的改进方案.     

建筑幕墙横梁的局部稳定性分析

将建筑幕墙上经常使用的薄壁金属横梁的受力简化为薄板受力问题加以研究,利用弹性力学理论较为详细地分析了幕墙横梁的局部稳定性问题的由来及工程设计中常用的应对措施,并通过计算得出一系列控制局部稳定性指标,这些结果与行业标准基本上是一致的。本文还通过计算结果与技术规范的比较提出自己的看法,为今后修订此规范提供了思路和参考,使建筑幕墙的设计更加科学和规范化。     

基于广义协调变形的直桩弹塑性分析

考虑桩土作用界面存在虚拟剪切带,基于Mindlin位移解,用广义协调变形方程建立桩与土之间的协调方程。假设桩身为完全弹性,桩土界面为双曲线模型,建立方程组,采用有限差分方法求解。较好的模拟了桩土界面的相对滑移,对传统的桩土相互作用偏大做出了合理的解释。分析了多个工程实例,计算结果与实测结果比较一致。     

柱坐标系下地下水非稳定流模拟的有限层法

在柱坐标系下,利用贝塞耳函数和基函数提出了满足地下水流动边界条件的降深试探函数;采用伽辽金法原理,推导了层状非均质各向异性越流承压含水层中地下水非稳定流的有限层方程,建立了地下水流动的有限层分析方法。在此基础上,编制了相应的计算程序实现了有限层方程的求解。经典算例的解析解与有限层解的对比分析验证了本文方法的正确性和有效性。     

非线性黏弹性波动方程解的爆破

研究了带有非线性阻尼和源项的黏弹性波动方程解的存在性及爆破性问题。特别地,该方程主部系数μ(t)是关于时间t的一个函数。在假设条件下,获得了该问题局部解的存在性。在局部解存在前提下,利用势井理论和能量方法证明了当初始能量有上界时,解在有限时间内爆破,并给出了关于解的爆破时间估计。     

四边固支矩形厚板分析的有限积分变换法

利用二维有限积分变换的方法推导出了四边固支矩形厚板位移和内力的精确解。弹性矩形厚板控制方程采用Mindlin三变量理论,在求解过程中不需要预先人为选取位移函数,而是直接对控制方程进行二维有限积分变换,将偏微分方程组化为简单的线性方程组进行求解,然后进行相应的积分逆变换得到实际问题的精确解。仅使用有限积分变换的数学方法,推导出了完全满足四边固支边界条件的矩形厚板问题的位移与内力的表达式,并对实例进行了数值计算。计算结果表明,运用有限积分变换的方法计算出的四边固支矩形厚板问题的位移和内力是精确的。     

基于蠕变本构的列车荷载下地基长期沉降计算

推导了一种列车动荷载下基于蠕变本构方程的长期沉降计算方法。首先根据列车通过轨道时引起激振力,利用半无限空间Mindlin解求出轨道正下方任一点的列车移动荷载引起的动应力,其次采用波尔兹曼线性叠加原理和积分原理推导出动应力蠕变本构方程,然后将列车移动荷载引起的动应力代入动应力蠕变积分方程,推导出列车动荷载蠕变应力–应变积分方程,最后结合分层总和法计算出列车运行引起的长期沉降。并采用数值模拟和实测数据对本算法进行有效性验证,结果表明:推导的用于计算列车运行引起的长期沉降的半解析法计算结果与实测数据比较吻合,此半解析法忽略了间接作用轮对的影响,其计算结果相比于数值模拟结果偏小,但间接作用轮对长期沉降的影响很小,在工程上可以忽略不计。     

柔性边界幕墙索网张拉施工方法研究

柔性边界幕墙索网张拉时,各索间的影响很大,要制定合理的施工保证措施,保证张拉完成后索力满足要求.同时,要采取变形控制措施,保证边界钢结构的变形满足要求.结合实际工程,介绍了柔性边界幕墙索网张拉控制方法,并对仿真计算结果和实测结果进行比较,实测索力和变形与理论计算值相差较小.证明采取的张拉顺序合理,采用伸长值控制张拉,可实现变形和索力双控的目标.     

基于水平受荷桩p-y曲线的桩锚支护结构位移分析

基于位移控制的深基坑支护结构设计方法已经被广泛采用,为了更准确地计算出围护桩的水平位移,本文引入水平受荷桩的p-y曲线模型,推导得出水平反力系数k_s与基坑开挖深度和围护桩水平位移的关系,结合土体与围护桩共同变形的挠曲线方程,建立差分方程,并编写Matlab计算程序,通过编程解得围护桩的水平位移。通过实例分析,将编程计算位移与有限元分析软件分析得到的位移以及实测相比较,本文方法所算得的位移更符合实际情况。     

基于水-土完全耦合的地面沉降计算方法研究

水-土耦合模型是地面沉降计算模型的一种。现有的水-土耦合模型存在精度低或计算工作量大等缺点,在国内外地面沉降数值模拟与预测中的应用受到限制。本文对水-土完全耦合理论的控制方程离散化,基于Biot理论的有限单元法(FEM)对平衡方程离散化,采用有限差分法(FDM)对连续方程离散化。在此基础上,采用在FORTRAN平台上开发的二维、三维有限元-有限差杂交计算程序得到解析解,并与计算值对比验证,结果表明两者基本吻合,证明本文基于水-土完全耦合地面沉降计算方法的合理性。     

基于极限抗力的基坑中心岛施工留土宽度分析

基于改进的弹性地基梁理论和考虑土拱效应的Ito土压力理论,建立了位移协调方程,探讨中心岛留土宽度的计算模式,给出基于极限抗力的有限差分解答。在此基础上,对中心岛法不同留土宽度、留土区有无加固等影响因素进行了分析,并通过工程实例将计算结果与实测结果进行了对比,得出结论。     

利用低阶环境振动实测模态识别实桥抗弯刚度

利用有限权量平差的最小二乘解识别方法和环境振动实测低阶模态对某三跨连续箱梁实桥结构单元抗弯刚度进行了识别。首先通过对有限元动力计算模型进行模拟误差分析,确定有限权量的最佳平差参数;再利用实测低阶模态对结构单元抗弯刚度进行识别。结果表明,现有测试技术对实际桥梁结构识别是可行的,基本满足工程精度要求。