边支承双向板与柱支承双向板的界定条件

建立了考虑板、梁、柱协同工作的楼盖结构三维有限元分析模型;对具有不同梁板刚度比、板区格跨度比的31个现浇混凝土楼盖结构模型进行了弹性有限元分析,同时用弹性薄板理论计算了这些楼盖结构模型中板的内力和挠度;将两种方法的计算结果进行比较,研究了梁、板刚度比变化对板内力和变形的影响。研究结果表明,梁板刚度比变化对板内力和变形有较大的影响;综合比较弯矩和挠度计算结果,提出将αl2/l1≥5作为弹性内力计算时边支承双向板与柱支承双向板的界定条件。     

滚动轴承的滚珠与滚道接触变形分析

滚动轴承的接触问题基本符合Hertz假设,深沟球轴承滚动体与内、外圈滚道在没有受到载荷的情况下为点接触。因此,滚动轴承滚动体与圈道的接触问题通常需要的求解方法是赫兹理论,本文主要解决了给定滚动球轴承与内外圈道接触变形的问题,运用赫兹点接触理论计算和分析了接触变形的有关参数。     

高面板堆石坝面板脱空问题的接触力学分析

0　引　　言 yh如何合理地模拟混凝土面板和堆石体这两种变形特性相差较大的材料间的接触特性 ,一直是面板堆石坝有限元应力变形计算中的难点问题之一。目前通常的做法是将混凝土面板和堆石体当作同一连续体的两个不同材料分区 ,在两者之间设置接触面单元 ,常用的代表性的接触面单元主要有Goodman无厚度接触面单元、Desai薄层单元及接触摩擦单元等。上述接触面模型侧重于描述不同材料界面上的力学特性尤其是切向的摩擦特性 ,将它们用于描述不同材料接触界面上的位移不连续现象尤其是发生大规模滑移和脱开的情况时常难以得到合理的计算结果。本文分别将混凝土面板和堆石体当作独立的可变形接触体 ,采用直接约束法和库仑摩     

三维块体接触判断方法的分析与改进

非连续变形分析方法和离散单元法都是可以计算非连续介质大位移问题的数值方法，目前在二维问题的计算中应用较多，但在工程实际问题的计算中还未能得到广泛应用，因为实际的工程问题如岩体结构都是三维问题。而在计算三维问题时存在一个困难，就是难以快速、准确地判断块体之间的接触类型。对已有的3种接触判断方法尤其是其中已用于实际计算的公共面法、侵入边法进行分析，指出各种方法在进行接触判断时存在的问题。同时在综合已有方法优点的基础上，给出建立正确接触判断方法的原则并提出切割体法。2个算例的计算结果表明，该方法的确有效地解决了已有方法存在的问题，能够正确判断三维块体之间的接触关系，从而模拟块体之间的错动滑移过程。     

岩石块体三维接触判断的侵入边法

在三维单元法、三维不连续变形分析法中，三维块体的接触判断是关键的问题之一。对三维凸多面体的所有接触形式进行了分类，提出了一种三维块体接触判断的侵入边法。给出了侵入边法的原理、方法实施步骤及识别接触形式的方法。通过论证和算例表明，所提出的方法计算工作量小、鲁棒性好，容易于计算机实现。     

岩石力学离散单元计算方法中的若干问题探讨

对节理岩体中以离散的块体单元为计算模型的离散单元计算方法中的一些常遇到的问题和难点,进行了较深入的讨论,主要涉及到离散单元计算方法的各种算法及特点、块体的变形问题和块体之间的叠合、方程求解问题特别是单个块体求解与整体方程求解的内在关系、接触检索问题包括三维块体的接触检索等方面,指出了一些问题上的不足,提出了建议,并得到了一些有益的结论。     

新型混凝土石膏板简化体系研究

新型混凝土石膏复合板材中的各种组分材料性能复杂,弹性常数难以确定限制了其在工程中的应用。为解决墙板的计算问题,文章通过对隔孔灌混凝土石膏复合板结构进行详细分析,从墙板中选取一个代表性体积单元,运用均质化假设和变形协调理论计算出了该单元的各项弹性常数。将材料性能复杂的复合墙板等效为一种材质单一、弹性常数确定的均质矩形板。通过将ANSYS软件建立的简化计算模型与隔一孔、隔两孔灌混凝土石膏板实体模型进行对比,验证了该简化计算方法的可行性。本文的研究为新型混凝土隔孔灌石膏复合板的计算提供了一种简便计算方法。     

平行圆管空心双向板的超级有限元分析

针对平行圆管空心双向板采用普通有限元方法进行分析特别耗时,甚至可能无法用计算机求解的问题,将超级有限元的基本思想和方法应用于这种结构的分析中,以达到简化计算的目的。采用考虑横向剪切变形影响的八节点平壳单元作为超级单元,以八节点三维实体等参数单元为子单元,给出了各自的位移模式及位移转换矩阵,并编制了相应的计算程序,对不同跨度、边长比和边界条件的空心板进行了超级有限元分析和普通有限元分析,通过对比上述2种方法的挠度计算结果,证明了超级有限元方法的简便实用性。     

无单元法(EFM)在筏板基础计算中的应用

无单元法是一种新方法,其在板弯曲问题中的应用,尚未见报道。本文将无单元法用于弹性地基上筏板的挠度及内力的计算中,推导了筏板的无单元法刚度矩阵公式,编制了相应的无单元法计算程序,并给出了算例。计算结果表明,无单元法解决筏板基础问题的精度是令人满意的。因此,无单元法用于解决基础板的计算问题是合理可行的。     

三维DDA与有限元的耦合分析方法及其应用

发展了三维不连续变形分析(DDA)与有限元(FEM)耦合计算的力学模型。通过对三维块体进行有限单元网格剖分,采用有限元法来求解块体内部的位移场及应力分布,块体边界之间的接触则采用DDA方法来模拟,基于最小势能原理建立了三维DDA-FEM耦合方法的总体平衡方程,并详细推导了接触矩阵的表达式。在此基础上编制了相应的计算程序并将其应用到混凝土基础与地基相互作用的变形分析。计算结果表明了该耦合方法的有效性。     

弹性地基上自由层合圆板弯曲问题的解析解

从三维弹性力学基本方程出发 ,建立了弹性地基上周边自由的横观各向同性层合圆板轴对称弯曲问题的状态方程 ,并将板面的法向载荷展成傅里叶 -贝塞尔级数 ,从而给出问题的解析解。此解满足弹性力学全部方程 ,计及了所有独立的弹性常数 ,并满足层间连续性条件。     

PFWD模量控制的路基承载力动力学指标评价方法

针对当前动力学测定路基承载力难以形成统一标准、弯沉控制指标误差较大,无法精准测定的现状,提出基于便携式落锤弯沉仪(portable falling weight deflectometer, PFWD)模量控制的路基承载力动态力学指标评价方法。以冲击荷载作用下弹性半空间体力学模型,对PFWD动静力学测定指标的差异化进行理论分析,有限元数值模拟构建弹性路基土的动应力空间分布,依托工程实际揭示PFWD的检测特性,并提出精准测定方法。结果表明:PFWD的影响范围,深度方向2.5倍的承载板直径,水平方向以承载板圆心2倍直径的圆周;冲击荷载作用下路基土的动应力衰减规律为σ_z随深度方向衰减,σ_r呈45°衰减且速度更快;动静力学测试产生误差的根本原因为刚性承载板与路基土的不完全接触及非线弹性特质;PFWD的检测特性为高估路基刚度,但刚度越大动静差异越小;提出动力学指标预测模型,该模型的相关系数高,避免了线性模型对原点的修正,满足高精度检测的同时提高了检测效率。从而建立基于模量控制的快速检测方法与思路,为高速公路路基承载力的动力学精准测定及科学评价提供参考。     

多层地基上轴对称受荷弹性圆板问题

利用弹性圆板与多层地基表面的竖向位移协调条件与光滑接触条件,再由多层地基应力与位移的传递矩阵解,推导出多层地基上轴对称受荷弹性圆板问题的解析解。在此基础上,编制了相应的程序,并进行了数值计算。计算结果表明,园板刚度对弹性圆板的位移以及圆板中心下的竖向应力有着较大的影响。     

Experimental and analytical studies on bearing capacity of bolt connected composite plate girders

Composite plate girders bearing the enormous concentrated loads from boilers are common members in thermal power plants. Because of their large scale and sustaining distinct loads, the section of these girders is made of two parts combined with high strength bolts. Experimental investigations on two I-section plate girders, two homogeneous composite girders, and two hybrid composite girders, are implemented. Bearing capacity and member ductility are compared among the three kinds of specimens. To reveal the mechanism of composite plate girders, force method built upon the linear elastic theory is employed, according to deformation coordination among the components. The elastic stress distribution predicted by the analytical method is validated against test data. Based on the internal force distribution derived, the elastic effective width method in current specifications and the plastic effective width method proposed in other published literature are employed herein to predict the critical load. Conclusions can be made that bearing capacity of composite girders is superior to the I-section ones, and hybrid composite plate girders can further balance the economic and mechanical efficiency of constructions. Additionally, several proposals for application are offered.     

支盘桩的承载特性研究

采用ANSYS软件,建立支盘桩-土的三维有限元模型,对桩土之间的作用进行接触分析,研究了挤扩支盘桩在荷载作用下位移场、应力场的变化规律和桩土之间的相互作用。分析认为,支盘桩桩侧摩擦力比较小,支盘上斜面及靠近支盘的上、下桩体表面与土体脱开,主要依靠支盘下斜面及桩底承受荷载。     

用链杆法求解中厚度地基上圆板

给出了环形均匀荷载作用下刚性下卧层上中厚度地基的沉陷系数和圆板挠度计算公式,使得一般中厚度地基上圆板的计算简单易行。用链杆法求解中厚度地基上圆板,大大地减小了求解问题的规模,计算效率显著提高。文中算例说明,半空间地基和文克勒地基都是中厚度地基的特殊情况。     

高轴压比下复式钢管混凝土柱 钢梁连接节点抗震性能试验

为了研究高轴压比下复式钢管混凝土柱 钢梁连接节点的抗震性能,按照现行规范设计了3个强柱弱梁型复式钢管混凝土外环板节点试件,进行了低周往复加载试验,研究其在高轴压比下的破坏形态、承载能力、变形能力以及耗能能力等。结果表明:增加水平环板的宽度可以有效提高节点的延性;锚固腹板加肋可以增加梁柱连接节点的初始刚度,增强节点的整体性,从而提高节点的承载能力和耗能能力;节点试件的破坏表现为钢梁翼缘首先发生屈服,随着水平荷载加大,试件同时出现梁端塑性铰和柱端塑性铰的破坏形态,锚固腹板加肋和水平环板加宽的试件在加载后期出现明显的柱端压弯破坏,各节点核心区应力较小,基本处于弹性阶段,因此高轴压比下复式钢管混凝土柱 钢梁连接节点可实现强节点要求,但不能满足“强柱弱梁”的抗震设防要求。     

适用于多次预应力钢结构的新型锚具和可滑移支座

针对多次预应力钢结构施工特点,发明一种可滑移弹性隔震支座,并在支座张拉端设计了具有十字交错开槽环状夹片的多次张拉锚具,可方便地应用于预应力网壳、预应力桁架、预应力网架、索拱等形式的建筑结构。     

恒荷载效应显著结构失效模式分析的弹性模量缩减法

恒荷载效应在土木、水利等大型工程结构的分析中往往占有不可忽略的显著位置。针对传统弹塑性方法分析恒荷载效应显著结构失效模式存在的失效路径依赖性问题,结合截面强度融合技术和弹性模量调整策略,提出恒荷载效应显著结构失效元和失效模式的识别方法,进而建立恒荷载效应显著结构损伤演化和失效模式分析的弹性模量缩减法。首先将恒荷载效应融入构件的截面强度,建立强度和外荷载分布都发生改变的修正结构计算模型;然后根据齐次化广义屈服函数定义单元承载比和基准承载比,建立高承载单元识别的自适应准则;进而通过缩减高承载单元的弹性模量来模拟结构的刚度损伤,并确定结构的极限承载力;最后根据结构进入塑性极限状态时高承载单元的弹性模量缩减幅度批量标示失效元,据此确定结构的失效模式。通过算例分析,验证了该方法具有较强的稳定收敛性,能够取得较高的计算精度和效率,可以更加合理地描述结构的损伤演化过程,具有较强的适用性。     

多腔式双钢板组合剪力墙抗震试验与仿真

为了验证多腔式双钢板组合剪力墙的抗震优越性,制作了钢筋混凝土剪力墙和多腔式双钢板组合剪力墙,通过低周反复水平荷载试验,获得了两种剪力墙的破坏形态、滞回曲线和骨架曲线;建立了ABAQUS有限元模型,进行了多腔式双钢板组合剪力墙的抗震试验仿真分析,模拟了其破坏形态和累计损伤状态.结果 表明:多腔式双铜板组合剪力墙具有承载力...