振动压路机安全驾驶室ROPS侧向加载特性研究

针对某振动压路机安全驾驶室ROPS侧向加载工况,利用非线性有限元法建立了ROPS有限元模型,分析了ROPS在此工况中的侧向力、侧向位移、侧向能量吸收能力三者间的规律,讨论了侧向承载能力与侧向能量吸收能力的关系。结果表明:侧向承载能力在弹性变形阶段达到标准的要求,侧向吸能在塑性机构变形阶段才达到要求;在许可的载荷区内,侧向力作用位置不同,侧向力曲线和侧向吸能曲线也不同。     

基于ROPS的工程车辆驾驶室减振结构研究

为了提高工程车辆的减振性能,在ROPS的基础上,提出一种新型的与ROPS相结合的工程车辆驾驶室减振结构.以履带推土机为例,建立整机1/2数学模型,进行数值仿真分析.结果表明,该新型减振结构显著降低了驾驶室质心处的垂直方向加速度和俯仰角加速度,比传统减振结构具有更好的减振效果.     

钢筋砼框架非线性分析的简化单元模式

介绍一种用于钢筋混凝土框架二阶弹塑性分析的简化单元模式。它考虑了轴力的二阶效应、横截面的塑化和塑性区长度等非线性因素的影响。利用杆件截面的弯矩—曲率关系,可以直接由弹性杆件的转角—位移方程建立单元的非线性刚度矩阵。经与试验结果比较,说明计算结果是正确的。     

钢筋混凝土桥墩纵筋非线性失稳长度计算方法

为了评估钢筋混凝土桥墩的极限水平位移，根据塑性铰区变形特性，合理确定塑性铰区长度是非常重要的。本文基于有限元分析，从理论上给出了桥墩根部纵筋失稳时的长度，并与实验结果进行了比较。通过纵筋失稳分析结果，提出了考虑到材料非线性时桥墩纵筋失稳长度的简化表达式。     

在钢筋混凝土结构的非线性分析中塑性铰特性的作用

因为简单易用,结构工程专业现在大量采用非线性静力程序(NSP)或者静力弹塑性分析(pusoveranalysis)。这种分析的建模需要为结构中的每个构件都定义非线性特征,主要采用建模中假设的强度和变形能力进行量化。静力弹塑性分析(pusoveranalysis)中可采用用户自定义的非线性塑性铰特性或者程序默认的塑性铰特性,这在一些基于FEMA-356和ATC-40指导规程而设计的计算机程序中已经可以实现。但是这些文件给塑性铰特性的具体取值提供的是取值范围,而程序可能只会采用平均数值来执行操作。用户需要谨慎使用,对默认铰特性的误用可能会导致错误评价结构的位移能力。研究了在使用默认和用户自定义的非线性构件特性的情况下,Pushover分析结果的可能差异分别采用4层和7层结构作为低层和中层结构的代表进行分析。在用户自定义的塑性铰特性中,塑性铰长度和横向钢筋间距被假定为是有效参数。观察结果显示塑性铰长度和横向钢筋间距对结构底部剪力并没有影响,但是却对结构的位移能力影响很大。对比指出横向钢筋数量的增加将会增强结构的位移能力。尽管对于现行规范下的房屋,默认铰模型的能力曲线是合理的,但是它不一定适用于其他建筑。考虑到在土耳其和其他一些国家的大多数现有房屋并不能满足现行规范的要求,对于默认铰还是需要谨慎使用。观察结果清楚地表明,在反映与构件特性相应的非线性行为上,用户自定义的塑性铰模型要优于默认铰模型。然而,如果考虑到其简单而选择默认铰模型,用户需要知道程序中对哪些参数进行了假定,并且应该避免错误地采用默认铰特性。     

振动压路机安全驾驶室ROPS侧向加载特性研究

针对某振动压路机安全驾驶室ROPS侧向加载工况,利用非线性有限元法建立了ROPS有限元模型,分析了ROPS在此工况中的侧向力、侧向位移、侧向能量吸收能力三者间的规律,讨论了侧向承载能力与侧向能量吸收能力的关系.结果表明侧向承载能力在弹性变形阶段达到标准的要求,侧向吸能在塑性机构变形阶段才达到要求;在许可的载荷区内,侧向力作用位置不同,侧向力曲线和侧向吸能曲线也不同.     

静力弹塑性计算方法及工程应用

应用弹塑性计算方法对汶川地震遭受损害的什邡电信大楼进行推覆分析,研究该结构在罕遇地震作用下的内力、变形与破坏情况。比较该结构在不同加载模式下的抗震性能,从而判定结构在罕遇地震作用下是否满足不倒塌的抗震设计目标。通过SAP2000软件辅助计算深入理解静力弹塑性计算方法并将计算方法延伸到更加复杂的结构抗震设计中。     

几何材料非线性分析的新空间梁柱单元

给出了基于UL法的三维梁柱单元虚功增量方程,首次详细推导了同时考虑翘曲和剪切变形以及力矩空间转动影响的三维空间薄壁梁柱单元的几何非线性切线刚度矩阵;材料非线性通过在单元端部形成塑性铰来考虑,对Orbison截面塑性面进行了修正,以考虑扭矩和翘曲对截面强度的影响,采用塑性流动法则推导了单元端部进入塑性时的单元弹塑性切线刚度矩阵。算例表明,只需要一到两个单元就可以准确预测空间钢框架的极限承载力和失稳模态,有效考虑剪切变形及翘曲对结构的影响。     

塔机塔身非线性变形的简化计算方法探讨

近年来,在塔式起重机的结构计算中,塔身的非线性变形,日益被重视并提出了一些计算方法[1]～[5]。尽管这些方法的计算公式表达不同,但从计算模型来看,大体上可归纳为两类力学模型:实体压弯杆件模型和格构式桁架力学模型。其计算精度与所选择的力学模型和简化计算方法密切相关。严格地讲,格构式桁架力学模型与实际结构受力更为贴切,只是公式推导较复杂,公式表达还不够简单。值得研究的是:在足够的精     

空间结构非线性静力分析的工程应用

本文简要介绍了空间结构非线性静力分析方法及其在泉州邮电综合大楼工程中的应用。     

基于刚体准则的空间框架弹塑性非线性分析方法

基于刚体准则,采用二阶改进塑性铰模型,构建了空间弹塑性梁单元及其弹塑性刚度矩阵,建立了高效简洁的非线性增量迭代方法,可有效分析截面屈服产生的有限转动、二阶效应等柔性空间钢框架结构材料与几何非线性耦合效应。对于受初始力平衡的单元,随着单元的刚体转动与移动,其初始平衡力在当前状态下应保持大小不变,仅方向随单元做刚体转动,而实际结构的变形可以视为较大的刚体位移与较小的自然变形(弹性或非弹性)的组合。将此刚体准则植入增量迭代法,在预测阶段采用通过了刚体运动检验的弹塑性矩阵,从而合理确定迭代初始方向;在修正阶段使用刚体准则计算单元结点力,保证了计算精度。对三个典型柔性框架结构所做分析表明,本文方法能够准确预测结构的极限承载力值与塑性铰发展过程。对于空间框架结构,每根杆件仅需划分一个单元,极大提高了计算效率、降低了计算成本。与塑性区法、纤维元法以及考虑截面翘曲的修正切线刚度法等相比,本文提出的方法具有物理概念明确、单元划分少、刚度矩阵简单、分析过程简洁、计算精度与效率高等显著特点,适于工程应用。     

Displacement estimation of nonlinear structures using the force analogy method

Significant effort has gone toward developing accurate and efficient displacement estimation procedures for the nonlinear multi‐degree‐of‐freedom (MDOF) system. Although the dynamic nonlinear analysis is capable of providing the high computational precision through the step‐by‐step time integration method, the simplified method is still expected and imperative for seismic design practices. The work presented in this paper focuses on the implementation of using the modal superposition method to estimate displacement responses of the nonlinear MDOF system based on the force analogy method (FAM). The current research demonstrated that the equation of motion for the nonlinear MDOF system can be decoupled, but other two governing equations in the FAM about the internal force, such as the moment and force of structural members, are not decomposable. Thus, the FAM is incorporated with the modal pushover analysis (MPA) method to determine the basic parameters of each mode such that the modal superposition method can be suitable for the solution of the nonlinear MDOF system. The procedure presented here is an approximately estimation method due to the application of MPA method. However, the value and potential for the maximum displacement estimation of the nonlinear MDOF system were demonstrated through the application in a framed structure. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.     

膨胀水箱容积计算方法

针对膨胀水箱容积计算方法中存在的问题，通过理论分析，给出了计算膨胀水箱容积和系统水容量的修正公式，并给出了相应的计算表格。     

塑料管材环刚度计算图

根据塑料管材环刚度计算公式绘编成计算图,该图显示出塑料管材的固有特性。使用该图不仅准确,而且直观,尤其方便,从而大大提高工作效率。     

混凝土框架结构弹塑性分析的新方法

提出了混凝土框架结构弹塑性分析的变刚度法,推导了由于塑性铰出现而缩减了的单元刚度,算例证明,变刚度法的原理简单、操作简便,可以高效地判断出框架结构塑性铰出现的位置及先后顺序,有利于结构设计者判断结构的薄弱位置,对结构进行优化。     

中国科学技术馆新馆结构抗震性能设计

结合中国科学技术馆新馆的工程特点,对该复杂结构设定抗震性能目标,并针对性能目标提出抗震措施及抗震构造措施。考虑结构材料的非线性,采用动力非线性分析方法,分析框架-剪力墙结构在地震作用下的动力响应,并对关键部位进行罕遇地震下承载力及耗能专项分析。结果表明,结构在罕遇地震下满足规范要求,关键部位可以实现罕遇地震下不屈服的要求,结构是安全可靠的。     

A new method for scaling of earthquake records using input energy of structures

Nonlinear response history analysis is conducted as the most trusted and accurate method in the seismic analysis and design of buildings. Since the selection of appropriate records is inherent in this procedure, numerous attempts have been made to use earthquake records that represent a good prediction of future earthquakes. Scaling existing earthquake records is considered as one of the most important tools to fulfill this goal. This paper introduces a new method for scaling ground motion time histories in which elastic input energy is considered as intensity measure. In the new scaling procedure, the scale factor is obtained by minimizing the residual between the elastic input energy of structures for the desired records and the maximum probable input energy of the target spectrum. The efficiency and the accuracy of the proposed method are evaluated and compared with those resulting from the method of ASCE/SEI 7. The results demonstrate that the records scaled with the proposed method lead to more accurate and efficient demand parameters.     

计算法获取某机场航站楼可用疏散时间

基于某机场航站楼工程的实际情况,对航站楼大空间疏散行动时间进行预测分析,介绍了两种确定烟气沉降时间的方法并进行了计算,最后对计算结果进行了分析,得到了利用计算法获取机场航站楼可用疏散时间的有益经验。     

利用增量法分析门式刚架的抗灾害能力

利用荷载增量法分析了门式刚架在水平荷载作用下的受力状况,得到刚架在破坏时的极限荷载以及塑性铰出现的先后顺序和出现塑性铰时与之对应的荷载值,通过采取一定措施对节点域进行加强,采取在出现塑性铰的节点域加腋的方式来提高节点的承载力,经计算节点承载力大为提高,使结构具有更大的安全储备,从而使结构具有一定的抵抗超越荷载的抗灾害能力。