位移法难点剖析

重点从几何学和运动学的视角分析了位移法的位移协调条件,推导出了斜杆单元向基本单元的坐标转换式和求任意可忽略轴向变形的杆件侧移解析解,完善了确定基本未知量的方法及其表述模式。     

改进的库尔曼图解法及其在土压力计算中的应用

对库尔曼图解法进行了改进 ,通过巧妙的作图 ,结合几何和物理两方面的关系导出了库仑主动土压力公式的另外一种表达形式 ,并由此得出了一种新的土压力图解法。和原库尔曼图解法相比 ,改进的方法计算量大大减少 ,作图更加方便 ,所得结果更加精确。算例表明 ,该方法所得的结果和库仑主动土压力理论公式所得到的结果吻合得非常好     

基于MATLAB和矩阵位移法的平面杆系结构有限元程序设计

基于MATLAB语言和矩阵位移法思想,进行了平面杆系结构有限元程序设计,并结合实例阐释了其编制思想和使用方法。该程序按分析刚架的一般模式编写,而将连续梁和桁架看作特殊的刚架,从而使其通用于分析刚架、连续梁、桁架及组合结构,对不同类型的结构,都采用统一的分析模式,这对分析组合结构尤其具有优势。该程序充分发挥了MATLAB——矩阵实验室擅长矩阵计算的优势,代码简洁,数据准备简单、计算流程清晰、结果输出可选,可作为矩阵位移法原理教学之外的一种实践补充,与教材紧密配套,切入方便快捷,以较低的门槛,引领学生初窥有限元。     

考虑土体径向位移时桩土耦合纵向振动特性及其应用

从三维轴对称土体模型出发,同时考虑土体竖向和径向位移,对完整端承桩在垂直谐和激振力作用下与土的耦合纵向振动特性进行了分析。假定桩为竖直弹性等截面体,土为线性粘弹性体,其材料阻尼为滞回阻尼。首先通过引入势函数对土体位移进行分解,从而将土体动力平衡方程解耦,求解得到了土体的振动模态形式,然后利用该解,以小应变条件下桩土接触面上力平衡和位移连续条件来考虑桩土耦合作用,求解桩的动力平衡方程,得到了桩的频域响应解析解、桩顶复刚度和速度导纳。利用所得解对土体动力反应特性和桩的纵向振动特性进行了无量纲参数分析,得到了许多新的结论。     

有效弹性模量法在大跨斜拉桥稳定计算中应用

为了确立大跨度斜拉桥结构的稳定设计法,提出了按有效弹性模量法计算弹塑性分支失稳方法.通过对跨度1 400 m的斜拉桥模型计算分析,验证了有效弹性模量法在大跨度斜拉桥稳定验算中的适用性及其计算精度.在此基础上进一步讨论了活载布置位置对结构弹塑性稳定强度和失稳特性的影响.结果表明,应用有效弹性模量法能够精确地推算出结构的弹塑性失稳强度;大跨度斜拉桥的轴力由恒载起支配作用,活载分布位置的改变对稳定强度影响十分有限,考虑与不考虑活载分布影响的计算结果相差不到10%,按满布活载的工况可以推算大跨度斜拉桥结构的最小稳定强度.     

考虑土体轴对称波动时变模量桩的纵向振动特性

考虑土体轴对称波动效应,对变模量桩在任意激振力作用下的纵向振动特性进行了研究。假定桩为竖直、弹性、变模量体,土为线性粘弹性体。利用拉普拉斯变换,将定解问题转换到拉普拉斯域内求解,通过引入势函数并结合阻抗函数的传递性,得到了拉普拉斯域内的桩顶阻抗函数解析解,进而可得到频域内的桩顶阻抗函数和速度导纳的解析解,利用卷积定理和傅里叶逆变换,求得了半正弦脉冲激振力作用下桩顶速度时域响应半解析解。基于所得解讨论了桩身模量变化对桩顶速度导纳曲线和反射波曲线的影响,得到了许多重要结论。     

对“改进的库尔曼图解法及其在土压力计算中的应用”讨论的答复

 首先感谢方玉树教授对“改进的库尔曼图解法及其在土压力计算中的应用”一文(以下简称“原文”)关注和讨论,现对有关问题作答如下:(1)原文方法可用于填土面有荷载的情况,当填土面作用有连续均布荷载时,原文1.2节作了详细论述,当作用有非均布荷载时,文中也提出了近似的处理方法(见原文p169左上角):按荷载总量相等的原则将非均布荷载换算成AD面上的均布荷载,再按上述方法及步骤处理。同样,当地面不规则时,可将滑动土楔等效为规则的三角形和不规则的部分组成,而不规则部分可等效为非均布荷载形式。(2)至于方教授提出的当填土面作用有连续均布荷载时,采用当量土重和荷载不等效及其引起误差的问题,同样存在于库伦土压力     

考虑土体真三维波动效应时桩的振动理论及对近似理论的校核

从三维轴对称土体模型出发,同时考虑土体径向和竖向位移,对完整端承桩在垂直谐和激振力作用下与土的耦合振动特性进行了分析。假定桩为竖直弹性等截面体,土为线性粘弹性体,其材料阻尼为滞回阻尼。首先通过引入势函数对土体位移进行分解,将土体动力平衡方程解耦并求解,得到土层的振动模态形式和阻抗因子;然后利用该解以小应变条件下桩土接触面上力平衡和位移连续条件来考虑桩土耦合作用,求解桩的动力平衡方程,得到桩的频域响应解析解,进而得到土层局部复刚度和桩顶复刚度。从土层阻抗因子、土层局部复刚度和桩顶复刚度3方面,将所得解与平面应变解和其他忽略土体径向位移的简化解在主要影响参数变化情况下进行比较,研究表明,不同解在硬土、细长桩并处于低频时有较大差别,随激振频率的提高,它们将趋于一致。     

钱学森技术科学思想对力学教学的启示

对钱学森技术科学思想提出的历史背景作了尝试性的反演,以经验技术与科学技术之间的差异作为切入点来引入和介绍钱学森技术科学思想。以该思想为理念的人才培养模式对力学教学富有启迪性,文中结合具体案例作了深入的阐释。