Dynamic experimental study on rock meso-cracks growth by digital image processing technique

A new meso-mechanical testing scheme based on SEM was developed to carry out the experiment of microfracturing process of rocks. The microfracturing process of the pre-crack marble sample on surrounding rock in the immerged Long-big tunnel in Jinping Cascade II Hydropower Station under uniaxial compression was recorded by using the testing scheme. According to the stereology theory, the propagation and coalescent of cracks at meso-scale were quantitatively investigated with digital technology. Therefore, th...     

压电变摩擦阻尼器对高层建筑非线性地震反应的模糊控制算法

设计制作了一款新型的压电变摩擦阻尼器,并将其作为控制装置,提出了能有效抑制强烈地震激励下高层建筑结构非线性反应的模糊控制算法,通过模糊控制算法建立了施加在压电变摩擦阻尼器上的电压与结构的响应之间的关系.对一个受控的20层基准建筑结构进行了非线性地震反应的数值仿真分析,并与别的控制策略进行比较.结果表明,对于安装有压电变摩擦阻尼器的结构,采用模糊控制算法,能有效抑制高层建筑结构的非线性地震反应,减少地震对建筑结构的破坏.     

平面热弹塑性数值分析

用有限元法分析了定常温度场，并采用一类新的弹塑性单刚研究由此温度场产生的热弹塑性应力，计算结果表明本法简单可靠，且计算精度符合要求。     

3层基准建筑非线性地震反应的智能控制

近年来,智能驱动材料、控制装置和智能控制算法的研究和发展为土木工程的抗震控制开辟了新的天地。笔者设计制作了一款新型的压电变摩擦阻尼器,并将其作为控制装置,提出了能有效抑制强烈地震激励下高层建筑结构非线性反应的模糊控制算法,并建立了量化因子、比例因子与结构响应之间的关系。对受控的3层基准建筑结构进行了非线性地震反应的数值仿真分析,并与其它的控制策略进行比较。结果表明,采用模糊控制算法,能有效抑制建筑结构的非线性地震反应,减少地震对建筑结构的破坏。     

斜交微面上的应力研究

本文用解析法和应力圆分析了用斜交微面表示的平面应力状态,分析表明,用解析法求解此类问题时,对直角三角形微元体列出平衡方程较为简便,而采用应力圆求解则有其独特的优越性。     

3层基准建筑非线性地震反应的智能控制

近年来,智能驱动材料、控制装置和智能控制算法的研究和发展为土木工程的抗震控制开辟了新的天地.笔者设计制作了一款新型的压电变摩擦阻尼器,并将其作为控制装置,提出了能有效抑制强烈地震激励下高层建筑结构非线性反应的模糊控制算法,并建立了量化因子、比例因子与结构响应之间的关系.对受控的3层基准建筑结构进行了非线性地震反应的数值仿真分析,并与其它的控制策略进行比较.结果表明,采用模糊控制算法,能有效抑制建筑结构的非线性地震反应,减少地震对建筑结构的破坏.     

均布荷载作用下正交各向异性悬臂梁固端边界条件对位移的影响

本文采用Timoshenko和Goodier处理固端边界条件的两种方法,探讨均布荷载作用下正交各向异性悬臂梁固端边界条件对位移的影响。根据Lekhniskii各向异性弹性理论应力解答,推导在第二种固端边界条件下的位移分量的解析解,并在文献已有部分结果的基础上求出第一种固端边界条件下的x方向位移解析解,然后得出两种固端边界条件下的位移差别。数值算例中将得出的位移解析解与有限元数值解进行比较,两者吻合良好,然后讨论材料各向异性程度、跨高比和材料弹性主轴方向对位移差别的影响。     

基于有限元法的正交各向异性复合材料结构材料参数识别

以大型商用有限元软件ABAQUS为计算平台,提出了正交各向异性复合材料结构材料参数的识别方法。将材料参数识别的问题转化为极小化目标函数的问题,其中目标函数定义为测量位移与有限元计算的相应位移之差的平方和。采用Levenberg-Marquardt方法极小化目标函数,其中灵敏度的计算基于复合材料的有限元离散结构的求解方程对识别的材料参数求导。数值算例表明本文中提出的方法是有效的。在识别参数过程中,参数的初值以及搜索范围的确定对于识别结果有着重要影响。因此必须充分利用材料参数的先验信息。ABAQUS是高效可靠的商用有限元软件,提出的参数识别方法基于这类商用软件,因而该方法有很强的实用性。     

集中荷载作用下正交各向异性梁固端边界条件对位移的影响

针对集中荷载作用下正交各向异性悬臂梁的平面应力问题,研究了固端边界条件对位移的影响.对于固端边界条件的处理,Timoshenko和Goodler给出了两种形式.首先,采用第二种形式,基于Lekhniskii各向异性弹性理论应力解答,推导出位移分量的解析解;然后,在文献已有的部分结果的基础上求出第一种形式的x方向位移解析解;最后,求出两种固端边界条件处理形式的位移差别.位移解析解与有限元数值解进行了比较,两者吻合良好.数值算例表明,材料各向异性程度、跨高比和材料弹性主轴方向对位移差别有明显的影响.     

考虑弹性压缩的弹性支承抛物线拱内力解析解

为解决非理想边界约束的拱结构内力理论计算问题，将非理想边界约束简化为弹性支承，基于弹性中心法对其力法方程进行简化，考虑弹性压缩的影响，采用精确曲线积分，推导了竖向移动荷载作用下计算弹性支承抛物线拱刚臂长度、常变位、载变位和内力的解析解，研究了弯压刚度比、矢跨比和水平弹性约束对支承处水平推力的影响规律，以及水平弹性约束对拱轴内力分布的影响。研究表明：该文提出的解析解物理概念清晰、正确可靠，可以显式地明确呈现弹性支承相关参数对内力计算的影响过程；不考虑拱肋弹性压缩影响导致的水平推力计算误差随弯压刚度的增大而增大，拱趾支承为刚性约束时误差最大，可以达到27.8%；水平弹性支承对拱轴内力分布和水平推力具有显著的调控作用；水平推力影响系数随矢跨比的增大呈非线性增大，当弯压刚度比为1.93、水平弹性支承柔度系数为0.02时，常见矢跨比对应的水平推力影响系数在0.15左右。