梁的剪力动力系数的确定

分别应用振型叠加法和非线性有限元方法,研究了线性和非线性条件下梁的剪力响应,给出了抗爆结构设计计算所需要的剪力动力系数。研究结果表明:(1)在突加三角形荷载作用下,正向剪力动力系数随荷载作用时间与基本周期比(td/T1)的增大而增大,负向剪力动力系数先随td/T1的增大而增大,在保持常值前随td/T1的增大而略有减小;而在升压平台型荷载作用下,正向剪力动力系数随荷载升压时间与基本周期比(tr/T1)的增大而减小。(2)正向和负向剪力动力系数都随厚跨比(h/l)的增大而增大。(3)当梁进入塑性响应阶段后,随着延性比的增大,与弹性响应相比支座剪力逐渐减小;剪力的降低幅度随荷载作用时间(td)或升压时间(tr)的增大而减小。     

全级配混凝土三维细观模型的建模方法研究

根据混凝土材料细观结构特点,采用混合同余算法生成随机数,模拟混凝土骨料在形状和空间分布方面具有的随机性特点。按照混凝土级配理论,分析了不同级配混凝土细观组成特点,研究了不同粒径骨料的含量和分布规律,提出了一种高效的三维骨料生长和凸性判定算法,研究了骨料生长过程中的形状控制技术,避免了尖角、薄片状骨料的出现;在骨料投放过程中采用综合投放算法,大幅度提高了骨料一次性投放成功率和骨料体积含量,缩短了计算时间。在三维细观有限元网格剖分方面,采用向量判别法,优化了材料属性判定,提高了计算效率。算例表明,该文提出的细观模型,在模拟混凝土静力特性和冲击破坏特性方面具有较高的可靠性。     

落锤冲击气囊施加均布动荷载的试验方法

在结构构件上施加均布冲击(爆炸)荷载一直是动力试验领域的难题。提出了一种落锤冲击气囊施加均布动荷载的试验装置,和一个双自由度弹簧阻尼冲击加载简化分析模型;给出了该模型的基本力学方程、边界条件和求解方法,并进行了有限元验证;建立了所提出冲击加载试验装置的精细化有限元模型,分析了构件上各受荷区域的荷载均布情况,验证了所提出装置的可行性。基于所建立的简化分析模型,讨论了刚度、荷载作用时间和阻尼比等关键参数,对构件上动荷载的影响,并给出了基本规律。计算结果表明,在选定合适的参数后,落锤冲击气囊试验装置能够较好地模拟构件上的均布动荷载,为实验室中进行爆炸冲击试验提供了一种可能。     

提高岩体中地下工程承受动载能力的技术途径

通过定性的力学分析，原理性的模型试验，工程动载试验以及数值计算分析4方面的阐述，说明在地层介质中应力的传递与介质的相对刚度密切相关，提出“应力传递概念”的新思想，在防护工程，地下工程建设中，若能有效地运用应力传递概念的思想，就可以大幅度提高工程的承载能力。     

Bernard岩体侵彻深度计算公式及其讨论

为避免防护工程设计确定战斗部对岩体的侵彻深度时使用错误的公式形式及参数量纲单位导致错误的计算结果,在分析3个Bernard岩体侵彻深度计算公式的基础上,明确了正确的公式形式及式中参数的量纲单位;根据对公式特点及公式计算侵彻深度与试验数据的对比分析,讨论了3个Bernard岩体侵彻深度计算公式的计算精度及适用范围,得到了Bernard公式C的适用性和计算精度优于Bernard公式A和Bernard公式B的结论.     

飞机撞击下核岛厂房损伤破坏与振动响应的数值仿真分析EI北大核心CSCD

9·11事件后,商用飞机撞击成为核岛厂房必须考虑的超设计基准事故。为探讨合理可靠的数值仿真方法以准确评估核岛厂房在商用飞机撞击下的损伤破坏和振动响应,首先对1∶15缩尺飞机撞击核岛厂房模型试验进行数值模拟。通过对比试验中厂房结构的损伤破坏以及不同标高位置的加速度时程,验证了所采用的材料模型与参数,以及数值仿真方法的准确性。进一步建立了精细化的AP1000原型核岛厂房有限元模型,开展了A320飞机以100 m/s的速度撞击反应堆厂房环吊梁标高位置的数值模拟,评估了厂房的损伤破坏和环吊梁的振动响应。结果表明:在该研究的工况中,商用飞机撞击反应堆厂房将导致机身撞击区域发生贯穿破坏,但内部钢制安全壳可保持整体密封性;环吊梁振动低于限值,环吊不会发生跌落,反应堆安全性可以保证。     

驳船撞击作用下双柱式桥梁的动力行为分析

桥梁结构在其服役期内可能受到偶然性船舶撞击的威胁。针对双柱式桥梁在驳船撞击作用下的动态响应和损伤破坏，开展了下部结构缩比模型试验和数值仿真研究。分别进行了1∶5缩尺驳船船艏和刚性体侧向撞击双柱式桥墩(double-column RC bridge pier, DCBP)模型试验，获取了撞击力时程、船艏压溃深度和桥墩的动力行为；基于LS-DYNA有限元分析软件，开展试验的数值仿真，通过对比预测结果与试验数据，验证了采用的数值模拟方法、材料模型和参数的适用性；分别建立了精细化和简化的原型驳船-桥梁撞击有限元模型，对比验证了采用纤维梁单元表征桩的简化模型的可靠性，并对驳船-桥梁撞击过程，以及驳船质量、撞击速度和角度对桥梁动力行为的影响进行了讨论。结果表明：相同撞击能量下，撞击速度对驳船船艏的永久压溃深度影响更为显著；撞击角度对撞击持时和桥梁动力行为影响更大，增加了桥梁整体倒塌风险。该研究可为双柱式桥梁抗驳船撞击评估与设计提供一定参考。