积分力法求解变截面梁问题

结合给定的变截面梁截面参数,利用能量原理推导出梁单元的柔度矩阵,给出了两种形式的变截面梁算例,计算表明,该算法相比位移法有限元方法仅需要很少的单元就能得到满意的结果,计算效率和精度得到了明显的提高。     

自平衡体系结构有限分析计算方法研究

阐述玻璃幕墙自平衡体系结构的有限分析法,将其简化为受多点荷栽作用的变截面梁,并分成任意小单元和建立弯曲微分方程,利用边界条件和连接条件建立传递矩阵将局部解析解化为全局数值解,同时研究开发相应计算软件,工程设计实验结果表明该法是精确有效的。     

变截面梁单元力学模型的建立

通过研究变截面杆件 ,建立了一种宽度自适应的变截面梁单元模型。利用能量的方法 ,推导出变截面梁单元 (契形单元 )的刚度矩阵     

考虑剪切变形的变截面欧拉梁单元刚度矩阵

ANSYS中的Beam44单元是考虑剪切变形的变截面欧拉梁单元,为明确其单元刚度矩阵推导方法,以形函数为基础,根据虚功原理,系统给出了考虑剪切变形的变截面欧拉梁单元刚度矩阵推导过程。以矩形、圆形、圆环和箱形截面梁为例,经与ANSYS中Beam44单元刚度矩阵对比,明确了其单元刚度矩阵的推导方法、相关假定和使用要求。研究发现:变截面欧拉梁因形函数本身的近似性和截面参数随截面位置变化的复杂性,难以给出普适性的单元刚度矩阵理论表达式。ANSYS对Beam44单刚矩阵推导时,采用了以下3种处理方式以简化计算:采用与等截面梁相同的厄米特形函数,在纯弯模式单刚矩阵的积分计算中对几何矩阵和截面参数分别积分,不考虑截面剪切系数k随截面位置的变化,由此所得单刚矩阵形式与等截面梁Beam4一致。ANSYS对Beam44单元所给等效截面参数,如面积、抗扭惯矩和抗弯惯矩的表达式,源于梁单元两端截面形状为相似形且截面尺寸随杆件线性梯度变化的情况,应用于其他情况时会与理论值有一定偏差。由此可知,在使用Beam44单元时为提高计算精度,应尽量减小单元长度来控制两端截面参数比值,同时对剪切系数k宜取单元中截面的k值或左右截面的均值。     

梁基本频率和振型的简便计算

梁基频和振型的简单计算是结构动力学领域中一个重要的研究课题.幂法通过迭代可求得基频和振型的精确解,但计算过程繁琐.本文选择梁各质点静变形量作为初始值进行迭代,只需迭代很少次数就可求得梁基频和振型的精确解,大大简化了计算过程,同时推导出了计算静变形量所需的多自由度梁柔度矩阵的计算公式,使这种方法简单易行.     

考虑弯扭耦合的解析型薄壁梁单元

为提高分析薄壁梁杆件弯扭问题的精度和效率,以Vlasov薄壁杆件理论为基础,考虑大位移和截面翘曲的影响,建立弯扭杆件位移控制方程,构造了薄壁梁杆单元的解析位移形函数,采用势能原理建立了薄壁梁杆势能泛函。利用势能驻值变分原理构造了用于内力分析的解析型薄壁梁杆单元列式,给出了解析型单元刚度矩阵,将其与理论解、插值多项式弯扭杆单元进行对比分析。结果表明,采用构造的解析型单元计算的薄壁梁扭转角及翘曲率的精度远高于插值多项式单元,且不需划分单元,即可保证计算结果与理论解的相对误差在0. 065%之内,可用于开口薄壁杆件结构的弯扭耦合受力分析及稳定计算。     

三维退化纤维梁单元线性和非线性有限元分析

为了解决曲线梁、任意形状截面梁、以及复合材料梁等结构的计算问题,基于退化理论推导得到三维退化纤维梁单元。该单元采用平截面基本假设,考虑剪切变形的影响,用轴线节点位移表示梁单元任意一点的三维位移场。根据UL列式,推导得到该单元考虑几何非线性和材料非线性的切线刚度矩阵。由上述理论编制了有限元计算程序,通过对几个典型算例的分析,证明了这种纤维退化梁单元的精确性、高效性和通用性。     

斜拉桥地震响应分析中阻尼矩阵精确估计研究

斜拉桥阻尼组成复杂,阻尼矩阵的精确确定比较困难,在假定斜拉桥子结构(梁、塔、索、支座等)的阻尼系数不随频率和振幅变化的情况下,利用状态空间方法计算了斜拉桥有阻尼频率和模态,提出一种根据已知少数振型阻尼比通过反复迭代求得阻尼系数及阻尼矩阵估计值的方法。利用斜拉桥非正交阻尼计算理论,结合参数敏感性分析和最小二乘法优化算法,可以精确计算斜拉桥各子结构的阻尼系数,得到斜拉桥阻尼矩阵的精确估计,为建立斜拉桥精确的有限元模型提供基础。     

基于能量变分剪切效应空间梁单元刚度矩阵及荷载列阵推导

为了系统研究空间梁单元考虑剪切变形影响时的刚度矩阵及荷载列阵,将能量变分原理应用于空间梁的单元分析。建立了考虑剪切效应的空间梁单元位移函数,利用最小势能原理导出了这种空间梁单元的刚度矩阵和荷载列阵的表达式,显式积分得到单元刚度矩阵,同时计算了平面内部分非节点荷载作用下的等效节点荷载,修正了相关文献中的部分错误。计算结果表明:该方法所得到的单元刚度矩阵与相关文献中其他方法的计算结果完全一致,为编制空间巨型结构的有限元程序奠定基础,对推算其他类型单元刚度矩阵及其荷载列阵也具有理论意义和应用价值。     

加腋梁的简化计算模型及其解析解

将横截面沿梁轴线连续变化的加腋梁简化为以截面形心的连线为中性轴的空间曲梁,推导出线弹性状态下加腋梁内力和挠度的精确解。同理可类推,任何沿梁轴线连续变化的变截面杆件都可简化成以横截面形心的连线为中性轴的空间曲杆,从而可得到其精确解。给出了对称直线加腋梁在均布荷载作用下的精确解和可供查表计算的表格,并将实例和三维有限元的数值解进行了对比,结果非常吻合。根据精确解得到了在横向荷载作用下加腋梁内产生轴力是其不同于等截面直梁的重要特性。     

房屋建筑物的白蚁防治与环境管理

本主要论述房屋白蚁防治与环境管理的关系。提出生态防蚁的方法,化学防蚁与对环境影响,白蚁防治与建筑物设计施工的要求。     

合乎公众利益?——行政主导下专业规划师的重新定位

尝试剖析政府的专业规划师如何理解“公众利益”和如何以公众利益之名行事 ,从而探讨在重建市区的需要越来越迫切的情况下 ,香港整体社会可能面对的挑战和问题。笔者首先剖析香港的规划环境 ,然后讨论笔者对政府规划师的调查研究结果 ,最后以香港不断转变的社会经济和政治发展作结。笔者认为 ,更敢于提出诉求的民间社会已逐渐形成 ,民间社会要求参予界定何谓公众利益。因此 ,政府规划师需要反思他们对公众利益的理解。     

我国城市雕塑发展的问题及其对策

目前我国城市雕塑建设中存在许多亟需解决的问题 ,如缺少规划与管理、缺乏资金投入以及总体发展水平不高等。针对这些问题 ,对我国当前城市雕塑法制建设、规划与管理、评审与公众参与、资金渠道、推广等方面提出了发展对策和建议。     

论通货收缩形势下的城镇化发展速度

通过对当前以及今后一段时间宏观经济形势和城乡就业形势的分析, 讨论了与宏观形势密切相关的城镇化发展速度问题, 提出我国城镇化加速的起点可能将后推一段时间。     

高性能混凝土中氯离子的渗透及结构的耐久性估计

研究了氯离子在高性能结构补强材料中的渗透能力，计算了氯离子的扩散系数，并对补强材料用于受氯盐严重侵蚀的结构工程进行了耐久性估计     

设计市场开放进程中规划行政职能的转变

城市规划的设计服务作为一种非政府提供的竞争性服务内容已经被接受 ,结合城市规划行政职能在市场经济条件下的转变与我国城市规划设计市场现状的认识 ,探讨规划行政职能在设计市场由封闭向开放的过程中应注意的问题。     

综合方法在绿石沟铜矿勘查评价中的应用效果

绿石沟铜矿为一矽卡岩型铜矿，人们曾预言有可能为一大型铜矿床。通过高精度磁测、激发极化法、重力、化探扫面和少量的综合剖面测量及地物化综合研究工作，作者作出了深部无大矿，没有必要继续进行工作的结论。这一结论，经地质勘探工程验证得到证实。     

影响砂土抗剪强度的主要因素

根据砂土的室内剪切试验-全模试验和半模试验,分析了影响砂土抗剪强度的主要因素。指出了均匀砂和不同级配的砂对砂土抗剪强度的影响。从室内试验可以看出,均匀砂中,砂样的抗剪强度随着法向应力的增大而增大,而且抗剪强度增长幅度与法向压力基本成正比增长的趋势。相同法向压力下,砂土的抗剪强度随着粒径的增大而增大,内摩擦角也随之变大。可以很好的说明,砂土的抗剪强度与颗粒大小有关。     

城市滨河绿带整治中的生态规划方法研究——以汾河太原城区段治理美化工程为例

研究了如何从生态角度进行城市滨河绿带的规划 ,并结合汾河太原城区段的整治实例提出城市滨河绿带整治中生态规划的含义、目标和方法。     

住宅样板间陈设设计的魅力

在房地产开发商楼盘销售过程中,住宅样板间是“打头阵”的第一张名片,既是引导购房者决策的一种营销方式,也是人们领略未来居住环境特征的主要途径。而在住宅样板间中的陈设设计对住宅样板间环境氛围的营造、品质的提升具有至关重要的作用。