动力分析中的有限样条元法及其应用

本文利用三次Ｂ样条函数和Ｈｅｒｍｉｔｅ函数构造了单元位移函数，建立了样条元动力计算格式，由于元外结点的存在，使得离散未知量大大减少，同时扩大了样条函数方法的应用范围，利用样条矩阵处理边界条件，避免了样条函数的线性组合。     

方形钢管混凝土框架二阶效应下极限承载力的高效线弹性迭代分析

传统的弹性模量调整法难以考虑结构二阶效应的影响。为此,该文研究建立了考虑二阶效应影响的方形钢管混凝土(CFST)的齐次广义屈服函数,据此建立了二阶效应下框架结构极限承载力分析的弹性模量缩减法(EMRM)。首先利用二次多项式分别建立了关于套箍系数和稳定系数的影响函数,在此基础上,利用具有分数指数幂的一阶多项式,通过回归分析研究建立了方形CFST压弯构件在二阶效应下的齐次广义屈服函数。其次,通过有策略的缩减高承载单元的弹性模量模拟结构刚度的衰减,进而通过线弹性迭代分析确定方形CFST框架结构的极限承载力,据此分析了二阶效应对不同荷载工况、不同几何参数下的CFST框架极限承载力的影响。最后通过与试验数据和现行增量非线性有限元法对比分析,验证了文章方法具有较强的适用性、较好的计算精度和计算效率。研究结果表明,二阶效应对于CFST中长柱和CFST框架都具有不可忽略的影响。     

考虑施工进程的弦支穹顶结构临时支撑体系

针对弦支穹顶结构临时支撑体系的布置位置、布置方式及其刚度等施工参数对施工过程中结构性能的影响,提出了临时支撑系统的评价指标以及具有实际参考价值的施工参数取值范围.采用有限元软件ANSYS,分析关键参数对施工中准结构受力性能的影响,从而得出其取值范围.分析结果表明,临时支撑的布置位置、布置方式及其刚度等参数对施工过程中弦支穹顶结构性能的影响较大,提出的临时支撑施工参数可为结构方案设计和施工调整提供较为科学的依据     

混凝土中氯离子扩散场的补偿长度

混凝土中氯离子扩散过程可以由Fick第二定律描述,利用数值方法分析该扩散过程的关键是恰当选取混凝土中氯离子扩散场计算长度,并据此建立正确的数值分析模型.本文利用误差函数的性质研究建立了混凝土中氯离子扩散场的补偿长度的计算表达式,研究了混凝土中氯离子扩散场的补偿系数取值及补偿原则,并通过算例证明了补偿长度理论对数值模型的重要性和补偿长度系数取值的合理性.     

基于弹性补偿有限元法的无梁岔管安全评价

引入承载比和广义屈服准则,提出基于弹性补偿有限元法的无梁岔管安全评价方法,该法根据塑性极限分析原理,先利用承载比改进采用无量纲内力表达的板壳单元广义屈服准则,扩展了广义屈服准则的适用范围,同时利用弹性补偿有限元法设置了单元弹性模量调整的广义应力阈值,改进了传统弹性补偿法的收敛问题,提高了板壳结构极限分析的精度。方法的可靠性通过3个算例得到验证。在此基础上,对某大型水电站的四通无梁岔管通过求解岔管的壳体安全系统和破坏模式进行安全评价。实际应用表明,弹性补偿有限元法可应用于结构极限分析,其收敛性、计算精度和稳定性均较好,可用于无梁岔管的安全评价。     

曲线裂纹裂尖SIFs等效分析的广义参数Williams单元确定方法

基于Williams级数建立的含直线裂纹平面弹性体裂尖应力强度因子（Stress Intensity Factors，简记SIFs）分析的广义参数Williams单元（简记W单元），因裂纹面必须满足σ_θ=0、τ_ρθ=0（θ=±π）的边界条件，而曲线裂纹面无法满足该边界条件使得W单元不能直接适用。该文针对此问题，将含曲线裂纹平面弹性体裂尖局部区域进行等效处理，以裂尖为圆心，选取合适的半径建立等效区，即截取斜率呈单调变化的曲线微段，在微段两端引切线交叉成折线段，以该折线段近似代替曲线微段。算例分析表明:当等效区的尺寸取建议值时，该文方法的计算结果精度较高，证明了该文改进方法在分析曲线裂纹尖端SIFs的合理性，同时给出了等效区尺寸的建议值，即ψ_min=5π/6，且等效区截取曲线长度宜大于原曲线长度的1/5。     

弦支穹顶结构施工技术及施工全过程模拟方法

弦支穹顶结构由于拉索的存在,其施工阶段的力学性能与其使用阶段不尽相同,其受力状态可能更为不利。通过系统研究弦支穹顶结构实际工程的施工工艺,提出包括施工顺序、预应力张拉施加方式、临时支撑系统和预应力张拉方式等4个关键施工参数,研究了弦支穹顶结构张拉环索受力机理,并根据此张拉机理和所提关键施工参数建立了有限元分析的时变模型,编制了相应的计算程序。算例分析表明,应用该计算模型和方法,可以对弦支穹顶结构的施工过程进行精确控制,具有较强的适用性。     

火灾后高强混凝土损伤的投影寻踪评价

通过对影响火灾后高强混凝土结构性能的主要因素进行分析,选择抗压强度损失系数、耐久性损失系数、爆裂损失系数和裂纹损失系数作为评价指标,以投影寻踪回归理论为基础,采用人工鱼群算法寻求最优投影方向,建立了投影寻踪综合评价模型,提出了综合评定火灾后损伤混凝土性能的方法,根据投影特征指标值对高强混凝土火灾后的性能进行了综合评价.研究表明,该方法避免了评判专家人为确定权重,评价结果客观准确、方法简单,为混凝土结构火灾损伤的诊断评估与修复加固提供了科学依据.     

多种材料结构体系塑性极限分析的弹性补偿有限元法

弹性补偿有限元法是一种简单、高效的结构塑性极限分析方法,目前仅用于采用单一材料的结构体系中。在经典弹性补偿有限元法中引入承载比概念,并据此对算法进行了改进,既保留了算法通过结构广义应力场不断平均化获得下限荷载的基本优化思想,又融入了平均化过程按各种材料的广义强度成比例调整的新思想,结构破坏时每种材料同时趋于各自的广义强度,使算法适用于对采用多种材料的结构体系做塑性极限分析。经典算例的对比分析表明,改进算法的分析结果是收敛的、准确的和稳定的。对复杂钢框架结构的极限荷载和破坏模式分析也表明,改进算法可用于采用多种材料的实际工程结构的安全评价中。     

混凝土断面浆体和骨料面积的图像分析方法研究

准确分析混凝土断面的浆体面积对混凝土材料中有效扩散区域的判别和划分具有重要意义。利用计算机图像处理技术研究了混凝土断面上浆体区域和骨料区域判别的方法,并在此基础上准确分析二种不同区域的面积。该方法能够适用于各种混凝土断面形式,避免传统方法需要手工操作、人工度量所带来的低效率、低精度等缺陷。