悬索桥易损性分析与简化模型

对中国当前已建和在建的车行悬索桥进行了统计分析,总结其分类特点,得到了统计意义上桥梁主要参数间的关系,并利用线性拟合得到趋势拟合公式。选取3座典型悬索桥（双塔地锚式平行双索面桥、双塔自锚式平行双索面桥、独塔自锚式空间索面桥）建立有限元模型,对影响悬索桥振动的主要参数进行了敏感度分析;利用塔底弯矩曲率曲线确定不同等级的损伤指标,采用增量动力分析(IDA)法得到地震反应需求值,通过计算不同损伤指标的能力需求比,对悬索桥的易损性进行分析。针对震后灾害快速评估的需求,建立单塔简化模型来计算易损性曲线。结果表明:对算例桥梁而言,主塔顺桥向弯曲振动,主塔刚度对自锚式平行索面悬索桥影响大,主缆刚度对地锚式平行索面悬索桥影响大;横桥向主塔刚度对3座桥影响均较大;地锚式悬索桥比自锚式悬索桥易损,而自锚式悬索桥中双塔平行索面桥抗震性能优于独塔空间索面桥;单塔简化模型在一定程度上能够满足震害后快速评估的需求,误差基本在工程上可以接受的范围。     

基于简化模型分析岩石第Ⅱ类曲线

通过对先前学者关于岩石单轴压缩曲线研究的总结,结合自己的理解提出简化球单元模型,并对岩石的两类峰后曲线进行存在合理性的解释,进而讨论了第Ⅱ类曲线研究在实际工程中的重要意义。     

基于灵敏度分析的地下结构简化模型损伤识别

城市轨道地下结构在环境、人为、材料老化等多因素下会产生不同程度的损伤,影响结构的正常服役性能,因此对城市地下结构进行健康监测和损伤识别尤为重要。地下结构特点是沿纵向方向较长,隧道-土体系统的有限元模型单元和结点多,若对整体隧道精确的有限元模型进行基于模态特性灵敏度分析的损伤识别,往往效率很低,甚至难以收敛。为了解决大型复杂地下结构的损伤诊断,采用基于等效刚度原理的模型等效简化,将复杂隧道-土体体系简化成等效截面的环形梁,分析隧道结构纵向方向的模态特性,并利用基于灵敏度分析的模型修正方法对隧道衬砌在裂缝、剥落和强度降低三种损伤情况下进行损伤识别。     

基于弹塑性简化模型的摩擦桩单桩沉降分析

在分析摩擦桩桩身荷载传递规律和桩侧摩阻力的分布的基础上,根据桩土之间是否滑动,把整个桩土界面划分为弹性区和塑性区,建立了弹塑性桩土简化模型,并给出了桩侧摩阻力的计算公式。采用Mindlin解计算侧摩阻力在土层中产生的附加应力和沉降,根据桩体平衡条件和在无摩阻力区桩土位移没有相对滑动趋势条件,推导出计算单桩沉降公式。计算结果表明,相对传统的弹性解,该方法具有更高的精度。     

基于风压系数简化模型的圆柱形充气膜结构有限元分析

为分析风荷载作用下圆柱形充气膜结构的受力性能,对风入射角、膜内外压之比、矢跨比等主要影响因素进行有限元分析。基于水平、竖向合力等效的原则,对该类充气膜结构风压系数试验资料进行分析,提出了几种常见情形下风压系数分布简化模型;利用该分布模型,通过模拟试验分析了上述因素对某工程结构控制位置处的位移和应力的影响。结果表明:借助风压系数简化模型的有限元分析结果与试验结果吻合较好;极限入射方向角为60°时,对气膜结构产生的位移、应力最大;内外压之比越小,风压作用越明显;充气膜结构越柔,对其产生的位移、应力越大;矢跨比越大,气膜结构上的最大位移和最大应力越大,同时最小应力也越小,导致结构越容易因局部膜材出现皱褶而发生失稳破坏。     

基于Pivot模型的无比钢结构体系地震反应简化分析

无比钢结构体系是一种新型的钢结构体系,该结构体系主要由小型桁架等基本单元组成,构造复杂。其墙体由于构件繁多,在有限元分析时十分不便。在借鉴等代拉杆简化模型的基础上,用SAP2000中的Pivot连接单元代替拉杆,进行墙体的简化分析,用一个无比钢结构实例进行对比,表明该简化方法在无比刚结构体系的弹性和弹塑性地震反应分析中的可行性。     

高层建筑徐变收缩分析的简化模型

基于现有的试验技术条件,高层民用建筑徐变收缩分析的精确方法是参照桥梁结构中比较成熟的徐变系数方法。本文根据高层建筑实际的受力特点,对高层框架和剪力墙提出了一种徐变收缩分析的简化模型,并通过算例结果表明它具有明显的简化作用和计算精度。     

基于LOD模型的地形TIN简化研究

在阐述多分辨率DEM生成和简化技术的基础上，结合具体实例介绍了通过顶点删除算法得到不同层次TIN模型的技术，以实现对地形TIN的多分辨率表达。     

一维稳态流非饱和土渗透系数垂直分布模型及其线性简化

渗透系数是控制地下水流动的重要参数,对渗透系数的空间分布规律进行研究具有重要的意义。基于Gardner模型获取了一维稳态流非饱和土渗透系数沿垂直分布模型,该模型用指数函数描述,受饱和渗透系数和无量纲的深度与流动率等因素的控制;该模型表明一维稳态流条件下均质典型土类的渗透系数其沿垂直方向变化趋势主要受比流量与饱和渗流系数的负数值二者之间的相对大小影响。分别采用泰勒级数方法和以地下水位处及地表处的渗透系数作为控制条件方法对一维稳态流非饱和土渗透系数沿垂直分布模型进行线性近似简化。采用泰勒级数方法获取的简化模型其计算误差随无量纲的深度增大而增大。简化后的模型具有形式简单、参数少等特点。通过算例对比简化模型与原模型的差异,计算结果表明:采用以地下水位处及地表处的渗透系数作为控制条件的方法进行线性近似简化的模型计算误差比采用泰勒级数方法获得的线性近似简化模型的计算误差小。     

基于STM理论剪力墙简化模型的研究

STM(Strut and TieModel)模型具有力学概念明晰、受力直观、简便和易于掌握等优点,已经被广泛用于结构复杂区域或构件配筋计算和梁柱节点强度校核等。基于STM模型的概念,本文提出一种由拉杆、压杆和刚性梁组成的剪力墙宏观单元模型,用于离散高层钢筋混凝土结构中的剪力墙,尝试改进高层钢筋混凝土结构弹塑性地震反应分析中的剪力墙模拟问题。     

基于场模型的构件升温边界条件简化

在烟气升温影响参数分析的基础上,对基于场模型的大空间建筑火灾烟气升温计算方法做进一步简化,并通过对目前国内外规范中火焰高度计算方法和烟气层温度计算方法的比较,确定出适用于预测大空间建筑火灾的火焰高度计算公式和烟气层升温计算公式。火源直径和单位热释放率是影响火焰高度的关键参数。在建筑火灾条件下建议计算式火焰高度计算值偏于安全。     

基于形状记忆合金阻尼器的混凝土框架结构减振分析

针对形状记忆合金具有形状记忆效应、超弹性效应和高阻尼特性,利用其超弹性制成的形状记忆合金阻尼器性能优良的耗能减振装置,可以有效地控制结构的动力响应.本文采用ANSYS通用有限元软件,分别建立无阻尼器混凝土框架结构和在相应框架结构各层角点处加形状记忆合金阻尼器两种不同的模型,进行模态分析,再数值模拟加载地震波载荷作用下结构的瞬态动力响应.模态分析结果表明,形状记忆合金阻尼器作为一种记忆和超弹性材料对混凝土框架结构具有良好的减振效果,与理论结果一致.在加阻尼器的单元上,固有频率增大,刚度增大,整体框架结构刚度矩阵减小,同时,通过调整阻尼器的位置,可以明显改变刚度大小,说明阻尼器具有明显的耗能减振效应.瞬态分析计算结果表明,加形状记忆合金阻尼器模型各层位移时程曲线都有不同程度的减小,振幅也有不同程度的衰减;其中位移最大值比无阻尼器模型减小了42%,振幅衰减了31%.但跟其他粘弹性阻尼器比较,形状记忆合金阻尼器作为一种优质高价材料,在混凝土框架结构中的减振效果无明显优势.通过对计算结果的分析,预计该阻尼器适用于大变形钢结构体系.     

MARC分析桩筏基础简化模型

以MSC.MARC软件为平台,应用VISUAL FORTRAN 6.5语言开发了桩土相互作用的非线性弹簧程序。该程序能够考虑多种因素的影响,对不同土层中桩与土之间的相对位移关系进行非线性模拟,并通过计算与单桩静载试验P-s曲线相对比,进行参数优化,利用MARC2005新增加的TABLE功能实现非线性弹簧的嵌入,对群桩和筏板耦合分析。分析通过非线性弹簧考虑多种因素对桩土间相互作用的影响,采用这种简化模型能够有效地对实际工程中大型桩筏系统进行非线性有限元分析。工程实例表明,该方法是可靠和有效的。     

群桩基础桥梁抗震分析简化模型

首先回顾了桩-土-结构共同作用的分析方法和我国大跨度桥梁抗震分析中对于桩基础的处理方法,然后在分析已有的桩基础简化模型的基础上,建议了一种更加合理有效的桩基础简化模型。采用各种简化模型对一座大跨度桥梁进行抗震分析,计算结果表明本文建议桩基础简化模型具有更高的精度。     

基于形状记忆合金储罐隔震

以一个30000m3立式浮顶罐为例,考虑固定和设置形状记忆合金隔振装置两种条件,进行单向地震作用下模拟,分析节点位移和加速度,表明装配形状记忆合金装置比固定条件有效地减小了结构的位移和加速度反应。     

基于渗流模型的地下管群传热简化研究

本文基于有限长线热源模型以及地热换热器土壤温度计算程序,通过MTATLAB绘制出集群土壤温度分布云图;着重研究冬夏季负荷不平衡时不同工况下的集群竖埋管土壤温度的简化计算方法;以渗流矩阵形式布置的地下管群为例,采用埋管矩阵代替原地下管群进行传热分析。通过分析比较,认为在地质条件、埋管几何参数、负荷及运行条件等相同情况下,可以通过单根埋管的传热影响半径确定集群埋管传热矩阵,从而代替原集群埋管进行传热分析。     

基于Biot理论多种简化模型的适用性研究

基于Biot理论提出的简化模型主要包括以下简化形式:忽略混合物动力平衡方程和广义达西定律中相对加速度项;忽略混合物动力平衡方程中相对加速度项以及广义达西定律中所有惯性项;忽略控制方程中所有惯性项。分析了多种简化模型在不同材料参数和不同激励频率作用下的适用性,基于不同简化模型得到了一维有限饱和土柱的位移和孔压的频域解析解,引入无量纲量综合考虑渗透系数、孔隙率和激励频率等参数的影响,并依据这些无量纲量分析各种简化模型的适用范围。     

形状记忆合金橡胶层状力学模型研究

形状记忆合金橡胶是一种具有复杂多孔结构的隔振和减振阻尼材料,根据其微观结构进行层状分解,结合试块压缩刚度非线性特征得到其力学本构模型。通过引入微曲梁接触对单元,建立模型物理量与材料细观及工艺参数之间的关系,得到形状记忆合金橡胶基本单元的接触刚度;由试件非线性刚度分析得到加载、卸载过程中材料内部微曲梁接触点数量的变化,进而建立形状记忆合金橡胶层状压缩本构模型。结果表明：该模型可以考虑形状记忆合金橡胶的材料参数、加工工艺参数以及加、卸载过程中静摩擦力和滑动摩擦力的影响,更接近形状记忆合金橡胶内部微弹簧线匝的受力状态;参数分析结果表明,形状记忆合金橡胶的弹性模量随着名义密度、形状记忆合金丝直径和摩擦系数的增大而提高。     

基于灰色预测模型与线性回归模型的全国技术市场成交合同金额分析

技术市场成交合同金额的准确预测对于国家相关宏观经济政策的制定具有重要参考价值.而目前对于此类金额的预测研究较为缺乏,故结合实际采用两种模型进行预测,并对两种模型的预测值进行比较,找出两者之间的误差分析.从而判定出较为适合全国技术市场成交合同金额的模型.