碳纤维布加固锈蚀钢筋混凝土梁的抗弯刚度

利用外加电流加速锈蚀法获得锈蚀钢筋混凝土梁,对其粘贴碳纤维布加固后进行受弯试验,并对加固试验梁建立有限元模型,研究其在静力荷载作用下的抗弯刚度和变形能力。结果表明,随钢筋锈蚀率增大,碳纤维布加固锈蚀钢筋混凝土梁的抗弯刚度发生退化,极限变形能力逐渐削弱。粘贴纵向碳纤维布在一定程度上能够提高锈蚀钢筋混凝土梁的抗弯刚度,设置横向U形箍则能有效提高加固体系的整体工作性能。在试验及分析结果基础上,按照传统钢筋混凝土梁截面抗弯刚度解析分析方法的思路,引入钢筋应变综合系数来考虑锈蚀钢筋与混凝土间粘结性能退化对梁抗弯刚度的影响,并根据试验梁和钢筋不同锈蚀程度有限元模型梁的计算刚度进行反推计算,建立了钢筋应变综合系数的计算公式,进而提出了碳纤维布加固锈蚀钢筋混凝土梁抗弯刚度的计算方法。与试验结果及有限元模拟分析结果的比较表明,所提计算方法具有较高的精度。     

碳纤维布加固T形梁抗弯试验及有限元分析

本文在碳纤维布加固钢筋混凝土T形梁抗弯试验的基础上,应用有限元方法对其进行了力学性能分析,并与试验结果进行了对比。结果表明：碳纤维布加固后,梁的屈服荷载和极限荷载均有所增长,特别是梁的极限荷载提高效果显著。     

碳纤维与钢板复合加固钢筋混凝土构件的分析

在碳纤维布加固钢筋混凝土矩形梁抗弯试验的基础上,应用有限元方法对其进行了力学性能分析,并与试验结果进行了对比,结果表明,碳纤维布与钢板复合加固后,梁的屈服荷载和极限荷载均有所增长,特别是梁的极限荷载提高效果显著。     

碳纤维与钢板复合加固钢筋混凝土构件的分析

在碳纤维布加固钢筋混凝土T形梁抗弯试验的基础上,应用有限元方法对其进行了力学性能分析,并与试验结果进行了对比,结果表明：碳纤维布与钢板复合加固后,梁的屈服荷载和极限荷载均有所增长,特别是梁的极限荷载提高效果显著。     

预应力碳纤维布加固损伤钢筋混凝土梁抗弯性能研究

为了研究预应力碳纤维布加固损伤钢筋混凝土梁的抗弯性能,通过对1根普通梁、1根直接粘贴碳纤维布加固梁、1根直接粘贴预应力碳纤维布加固梁、2根加载至裂荷载后分别进行碳纤维布加固和预应力加固梁的抗弯性能试验研究,分析碳纤维布、预应力碳纤维布加固对钢筋混凝土梁抗弯性能的影响。试验结果证明,在梁加载至裂荷载后再进行碳纤维布加固对梁的承载力、抗弯刚度、碳纤维布应变/利用率、抑制裂缝增长提高更为明显。     

碳纤维布加固松木梁受弯试验

为研究碳纤维布加固矩形松木梁的受弯性能,通过抗弯性能试验,并结合有限元数值计算,研究了弹性模量、碳纤维布层数、初始裂缝与抗弯承载力之间的关系; 在给定的2种初始裂缝情况下,采用虚拟裂纹闭合法进行应力强度因子计算,并使用最大周向应力准则作为断裂判据; 基于试验数据和有限元计算结果,提出碳纤维布加固松木梁抗弯承载力的计算公式。结果表明:松木梁经碳纤维布加固后,其抗弯承载力提高幅度为12.9%～34.5%; 松木梁截面应变沿高度方向的分布基本符合平截面假定; 当碳纤维布弹性模量在加固松木梁弹性模量30倍以内时,随着碳纤维布弹性模量的增加,木梁的抗弯承载力显著升高,但超过这一限值后,提高速度逐渐减慢; 计算得出松木梁在考虑初始裂缝情况下的抗弯承载力削减幅度为6.5%～27.3%,并且刚度有一定程度降低; 综合考虑计算结果与经济效应,可以认为加固矩形松木梁时使用3层或4层碳纤维布加固最为合理。     

碳纤维材料加固钢筋混凝土梁的试验研究

针对同一尺寸的钢筋混凝土梁分别采用不同层数、不同种类的碳纤维布进行了抗弯性能的加固试验，采用理论计算与试验结果对比分析了碳纤维布粘贴加固后梁的极限承载力和刚度的变化．试验结果表明：碳纤维布对于钢筋混凝土梁的抗弯性能具有良好的加固效果。     

碳纤维布加固RC梁非线性分析

通过建立不同材料的本构方程 ,对碳纤维布加固钢筋混凝土 (RC)梁进行了抗弯加固有限元计算。分析了粘贴不同层数、不同长度纤维布时钢筋混凝土梁受拉底面等效应力及纤维布应力分布情况 ,并与试验结果进行了比较分析 ,结果表明有限元计算结果与试验结果有较好的一致性 ,碳纤维布可以有效的抑制梁受拉区混凝土应力的发展 ,提高混凝土梁的承载刚度     

碳纤维布加固钢筋混凝土梁的试验研究

同一尺寸的钢筋混凝土梁,分别采用不同层数,不同种类的碳纤维布进行抗弯性能的加固试验,采用理论计算与试验结果对比分析了碳纤维布粘贴加固后梁的极限承载力及刚度的变化。结果表明,碳纤维布对于钢筋混凝土梁的抗弯性能具有良好的加因在效果。     

CFRP加固混凝土受弯构件的抗弯性能试验研究

本文采用有限元方法对CFRP加固一次和二次受力钢筋混凝土梁的抗弯性能进行了分析,探讨了CFRP加固钢筋混凝土梁在短期荷栽作用下裂缝的发展规律以及裂缝发展的影响因素,并与试验结果进行了比较。结果表明,有限元分析数据模型与CFRP加固钢筋混凝土梁的抗弯性能非常比较接近,CFRP加固钢筋混凝土梁大幅度提高了其抗疲劳性能,所以,碳纤维布加固钢筋混凝土梁将要广泛的应用到实际的工程领域。     

型钢混凝土柱的数值模拟分析

利用有限元分析软件ABAQUS对型钢混凝土（SRC）柱的受力性能进行了非线性数值分析,通过对比荷载一位移曲线发现,数值分析结果与试验结果吻合较好,表明有限元分析可以作为试验手段的有效补充,较好地模拟型钢混凝土柱的整个受力和变形过程。     

三维有限元并行计算及其工程应用

针对水利工程中的人型复杂三维结构对大规模数值计算的需求，基于J—PCG方法(Jacobi预处理共轭梯度法)，建立了有限元EBE(element-by—element)方法和分布存储并行机上的计算算法。该算法不用考虑网格拓扑结构和单元的排序，同时小形成整体刚度矩阵，而且避免了对复杂的三维结构进行区域分解。采用上述算法编制了三维有限元并行求解的PFEM(parallel finite element method)程序，并在网络机群系统上实现，然后将其应用到二滩拱坝-地琏系统和水布娅地下洞室的三维有限元数值计算中。数值计算结果表明，三维有限元并行EBE方法非常适合于水利工程中三维复杂结构的人规模数值计算。     

变截面门式钢刚架结构体系平面内稳定研究

本文论述了变截面梁单元平面内稳定分析方法,比较了不同类型梁单元（等截面梁单元、普通位移模式变截面梁单元、积分位移模式变截面梁单元）对变截面刚架平面内稳定分析的差异。利用上述有限元法,给出了对称刚架变截面柱计算长度系数的实用计算公式,并分析了横梁轴力对刚架柱稳定的影响。     

Numerical simulation of high strength cold-formed purlins in combined bending and shear

The paper provides numerical nonlinear simulations, based on the finite element method (FEM) using the software package ABAQUS/Standard, of high strength C-section cold-formed steel purlins in shear and combined bending and shear. The simulations are compared with and calibrated against tests performed at the University of Sydney on a variety of section sizes and thicknesses. Studies of the effects of boundary condition, geometric imperfection, and element type as well as mesh size are included. Geometric imperfections are often taken as a scaled multiple of the eigenvalue modes. The selection of eigenmodes and their scaling is given in the paper. The accurate results of the numerical simulations show that finite element analysis can be used to predict the ultimate loads of thin-walled members including the post-buckling behavior of thin-walled sections in shear and combined bending and shear. It is demonstrated that finite element analysis can therefore be used to design and optimize thin-walled sections of high strength steel.     

渗流问题的弱形式求积元分析

对于渗流问题的研究在很多领域有着广泛的应用,工程中通常采用有限元法对其进行数值求解,这往往需要耗费较大的计算资源从而限制了其计算规模。弱形式求积元法是一种简单和高效的数值方法,该方法基于问题弱形式描述,可对全域进行高阶近似,具有较快的收敛性,在结构分析领域已有广泛的应用。将弱形式求积元法应用于渗流问题的求解,分析了二维及三维渗流问题,包括承压渗流和无压渗流;对于无压渗流,采用变网格方法,使用积分点位置的多项式插值来近似表示自由面。求解了数值算例并得到了与解析解或者文献解一致的结果。结果表明:与有限元法相比,弱形式求积元法使用较少的自由度就可以得到收敛的结果,显示了弱形式求积元法在渗流分析中的有效性。     

地下工程开挖计算的广义有限元法

基于传统有限元理论，将每个结点位移的Lagmnge型插值空间推广为具有任意多个广义位移的函数展开式，在不增加结点个数的前提下，仅通过提高结点插值函数的阶数，达到提高有限元精度的目的，建立了三维广义8结点等参单元和一维广义杆单元。首先推导单元的广义形函数，并给出单元的位移模式；然后进一步推导单元应变矩阵和劲度矩阵以及单元等效荷载列阵等有限元列式。针对地下工程开挖问题，提出联合运用广义有限元和传统有限元，在开挖边界附近和加锚区围岩采用高精度的广义有限元，在远离开挖区域岩体采用高效率的传统有限元，既改善有限元的计算精度，又提高有限元的计算效率，并探讨了广义有限元的程序实施细则。通过对若干算例及工程实例的计算，其结果表明广义有限元法的优越性，为地下工程开挖计算提供了一种合理的数值方法。     

有限元并行EBE方法及应用

结构开裂和破坏过程的三维有限元分析,对大规模数值计算提出了很高的要求。基于Jacobi预处理共轭梯度法,推导了适用于分布存储并行机的有限元并行方法。在数据交换方面,采用一种按需收集、按需散发的数据交换技术,使得该方法适合于分布内存的并行机,可极大降低数据交换量,提高并行计算效率。同时,可避免形成整体刚度矩阵,显著减少内存需求,并可自动实现计算任务的分配。编制了有限元并行计算程序,采用悬臂梁算例对其进行了验证,并和普通有限元方法进行了对比,然后应用于拱坝的有限元数值分析和基于网格加密技术的四点弯曲梁开裂过程的数值模拟中。指出该方法和区域分解方法的并行实现在本质上是相同的,但EBE方法更具有工程实用意义。计算结果表明,对复杂的三维结构,该方法是一种很有效的并行计算方法。     

Elastoplastic large deformation analysis of a lattice steel tower structure and comparison with full-scale tests

The objective of this paper is to develop a numerical model for simulating ultimate behavior of lattice steel tower structures. We present the elastoplastic large deformation analysis of a lattice steel tower structure using finite element analysis and we compare the numerical results with full-scale destructive tests. A 2-node three-dimensional L-section beam finite element proposed in our previous work is used. The beam finite element can consider eccentricities of loading and boundary conditions as well as material and geometrical nonlinearities. We model a real tower structure section using the beam elements and perform a nonlinear static analysis to obtain the limit behavior of the tower in two different load cases. The numerical results are discussed in detail.     

滩海桶形基础破坏机制及极限承载力分析研究

针对饱和软黏土地基上桶形基础结构,基于弹塑性极限分析中的上限法,建立了一种竖向荷载作用下桶形基础的极限分析模型。采用有限元数值分析解验证了所提出极限分析模型的可行性和有效性,进而,据此进行了一系列变动参数比较计算,以此对大量的计算结果进行了系统的分析,所得到的数值计算结果与分析结论为工程设计提供参考依据。     

考虑圣维南翘曲变形的初始扭转薄壁梁单元刚度矩阵

基于传统薄壁直梁力学模型,对初始扭转薄壁梁有限元数值模型进行系统的分析与研究。首先基于初始扭转梁的几何变形微分关系,导出初始扭转薄壁梁圣维南翘曲应变。根据传统薄壁直梁有限元力学模型,考虑初始扭转梁圣维南翘曲变形,建立其有限元单元刚度矩阵。最后,通过椭圆截面初始扭转梁算例,并与ANSYS三维实体有限元分析结果进行对比分析,表明建立的考虑圣维南翘曲变形的初始扭转薄壁梁单元刚度矩阵具有良好的精度。