钢筋混凝土随机有限元基本理论的研究

本文将概率理论与钢筋混凝土有限元相结合,初步建立了钢筋混凝土随机非线性有限元的基本理论和平面问题情形时的计算公式,为非杆系钢筋混凝土结构的可靠度计算打下了一定基础。     

钢筋混凝土三维轴对称非线性有限元分析

根据Ｄａｒｗｉｎ和Ｐｅｃｋｎｏｌｄ提出的“等效单轴应变”的概念,对Ｅｌｗｉ和Ｍｕｒｒｙ三维轴对称正交异性次弹中１．修正了二维主应力旋转法则,避免了原来法则可能引起的计算结果突变;２．根据试验分析,提出了一个极限应力对应的等效单轴应变计算公式,使有限元计算结果与试验符合较好,在此基础上,编制了钢筋混凝土三维车对称有限元分析程序,对几个试件进行了分析,分析结果表明,改进是合理可行的,可以普遍用于钢筋混     

土坝应力和变形的非线性摄动随机有限元分析

结合土坝应力变形的可靠性分析 ,对二阶非线性摄动随机有限元理论、程序和土性参数随机场的离散技术进行研究 ,推导出邓肯—张模型的一阶和二阶弹性偏导矩阵 ,提出非线性摄动随机有限元的计算方法和研制出相应的程序 ,并对某实际土坝进行了计算 ,计算结果与实测资料较为符合     

钢筋混凝土三维非线性有限元分析的复合式模型

本文简要介绍了钢筋混凝土有限元传统模型,提出了三维钢筋混凝土结构非线性有限元分析复合式模型．该模型用不同方法处理计算钢筋混凝土拉区和压区：拉区钢筋采用杆件单元模型,压区钢筋混凝土则采用整体式模型．同时,引人了混凝土非线性本构关系和多轴强度准则．该模型可以适用于大型复杂钢筋混凝土结构的三维非线性有限元分析,并可以进一步实现应力应变全过程、混凝土裂缝等分析,且使用方便．所附算例表明,使用该模型能较好符合试验结果．     

钢筋混凝土随机有限元计算软件的开发

在钢筋混凝土随机有限元基本理论和非杆系结构实用设计方法的基础上,利用Fortran语言开发了钢筋混凝土随机有限元应用软件系统.主要介绍了其中计算软件部分的结构设计框架、有关的编制原理及功能特点.借助于该软件,不仅可以对钢筋混凝土结构进行非线性分析,计算在不同极限状态下结构的可靠指标,并可分析随机变量对结构可靠度的影响.     

钢筋混凝土板的非线性有限元分析

利用板的屈服线理论，采用有限元分析方法，把钢筋混凝土板简化成以增量形式表达的弹性正交各向异性板，建立起板非线性有限元分析的数学模型和计算公式，给出材料力学表达式和弯矩－曲率关系。     

新的谱随机有限元方法在随机结构中的应用

研究了随机结构的静力、自由振动以及稳定问题的递推求解方法，显式地给出了基于随机场谱表示的有限元求解的近似表达。和已有的谱随机有限元方法相比，推导更加简洁实用，计算规模大幅缩减。当随机场出现较大随机涨落时，从理论上保证了计算结果的收敛性。     

钢筋混凝土非线性有限元单元疏密对计算结果的影响

利用非线性有限元方法，对钢筋混凝土构件进行计算时，单元划分是必不可少的工作。本文通过对矩形截面钢筋混凝土受弯构件单元疏密的研究，分析了疏密度Ｃ对计算结果的影响。     

概率断裂分析中随机有限元法的应用

本文应用随机有限元法分析裂纹尺寸和材料弹性常数的随机性对应力强度因子以及疲劳裂纹扩展的影响。文中利用一类杂交的奇异单元来考察裂纺长度和材料参数不确定时应力强度因子的均值和方差，并进一步分析了疲劳裂纹随机扩展的均值和变差系数曲线，最后通过数例检验了方法的有效性。     

空间杆系结构的随机有限元分析

针对杆系结构分别或同时考虑了结构的物理参数、构件的几何参数及作用荷载等的随机性,提出了将确定性有限元随机化的方法,结合H-L（Hasofer-Lind）几何法,以结构的位移响应作为功能函数,得到结构中构件的可靠指标.通过算例表明随机变量的变异系数对构件可靠指标有较大影响,当同时考虑多个基本随机变量时,结构响应呈现出很强的随机性,基于随机有限元的可靠性分析方法具有一定普适性、可行性与实用性.     

基于随机有限元的梁单元反应变异性分析

针对工程中由于不确定因素的影响而导致的结构反应的变异,利用随机有限元推导了在多个随机变量作用下梁单元结构反应变异的公式,以镗刀杆工作的位移变异为例,详细地介绍了其计算过程,并将其与解析法和Monte-Carlo法进行了对比,分析了各自的适用范围,为不确定性结构的可靠性分析奠定了基础。     

非线性椭圆问题矩形有限元的超收敛性

基于拟一致矩形剖分，研究了一类二阶非线性椭圆问题的有限元超收敛性．首先在参考单元中构造了Qλ(n)型插值函数，然后利用余项的正交性质推导并证明了任意n次有限元解在n 1阶Lobatto点上及其梯度在n阶Gauss点上都有超收敛性，最后给出了一个二阶矩形有限元的数值例子，计算结果表明理论分析正确。     

一类高维非线性色散耗散波动方程的有限元分析

非线性色散耗散波动方程 ,可以用来研究非线性弹性杆中纵向形变波传播及弱非线性作用下空间变换离子声波传播问题 .有限元法是现代数值分析求解各类偏微分方程的重要方法之一 .它具有网格剖分灵活 ,适用区域广泛 ,精度高等特点 .对一类高维非线性色散耗散波动方程 ,运用有限元数值分析方法 ,给出了问题的变分形式和有限元解空间 ,构造了半离散有限元格式和非线性全离散有限元格式 .证明了这两个有限元格式解的存在唯一性 .特别是对非线性全离散有限元格式 ,为了能运用Brouwer不动点原理和压缩映射原理 ,定义并证明了一个压缩映射 .最后 ,利用椭圆投影 ,对这两个格式进行了误差分析 ,得到了有限元解与原方程精确解间的最优L2 模和H1模误差估计     

耗能低剪力墙的非线性有限元全过程分析

应用ANSYS5．7结构分析软件,对一种新型耗能低剪力墙进行了三维有限元非线性分析,研究了该耗能低剪力墙的破坏形态、耗能能力、延性、承载力,并与普通钢筋混凝土低剪力墙进行了对比;计算结果与实验结果吻合较好,可以采用该模型进一步分析该耗能剪力墙的抗震性能,并建立抗震设计方法。     

基于随机有限元法的疲劳断裂可靠性分析

将影响结构疲劳断裂的不确定因素视为随机变量,用随机有限元和可靠性设计理论, 从概率论和数理统计的角度对含裂纹的平面结构进行了可靠性分析,并对疲劳裂纹进行了 Monte-Carlo模拟,最后将用随机有限元得到的分析结果与Monte-Carlo模拟结果进行了比较, 比较结果证明了此方法的适用性。     

线弹性结构的高阶摄动随机有限元法

计算精度和误差控制是摄动随机有限元法在数值计算中的重要问题。根据随机理论和摄动有限元方法,推导了随机变量均值和n阶中心矩的计算公式;提出了摄动随机有限元实施过程中精度的控制方法,能够在计算结构响应均值和方差之前就分别确定计算结果的精度;研究了摄动随机有限元0~n阶递推方程组计算列式;运用高阶摄动随机有限元方法对受轴向拉力的一维线弹性杆进行了分析,结果表明：与二阶摄动法相比,n阶摄动技术能有效地改进计算精度。