薄壁杆件的有限单元法

近廿年来,随着建筑层数的增加,高层建筑中采用简体结构的型式已越来越多。但对其工作性能的研究和分析还跟不上发展的需要,尤其缺少设计人员最关心的定量研究和分析。筒中筒的结构模式为空间杆系模式。对于高层建筑的墙肢,当     

薄壁受压构件的非弹性有限条法

最近几年,证实了有限条法(FSM)分析薄壁结构构件屈曲模态的有效性。提出了一个能估算均匀压力下无初始曲率薄壁非弹性构件的屈曲应力的FSM公式。在该公式中,利用塑性流方程考虑了塑性,得到了一个考虑非弹性剪切刚度的表达式,避免了之前的塑性流理论关于屈曲模型问题的缺陷。     

压弯钢构件稳定承载力的非线性有限元计算

首先阐述了轴压构件稳定承载力的计算过程,然后甩有限元软件在考虑初始缺陷与几何及材料非线性的条件下,通过再施加弯矩作用说明压弯构件稳定承载力的计算过程。     

带缀板的开口薄壁钢构件整体稳定分析

本文对开口薄壁杆件采用薄壁杆件弯扭分析的一致理论,利用线性插值函数来描述构件的纵向翘曲位移和剪力滞后的影响,将缀板的作用视作对开口杆件的弹性支承,建立了杆件整体稳定分析的计算模型,求出问题的拉格朗日函数。从而得出对整体稳定性分析时的哈密顿方程。为带缀板的开口薄壁钢构件整体稳定性研究提供了一种新的思路。     

路面结构应力分析的非线性有限单元法

本文提出了一个考虑材料非线性的多层路面应力分析的有限单元法。材料的非线性参数采用三轴试验确定。非线性分析的方法,除采用一般的变刚度法之外,还采用了改进的BFGS法。实际计算表明,这个方法比变刚度法有更大的适用性。为验证非线性分析结果的正确性,我们将分析结果与利用足尺试验路面的实测位移值进行了比较,并同时与线性弹性理沦解作了对比。     

高强钢焊接薄壁箱形截面双向压弯构件的稳定承载力

采用ANSYS软件建立有限元模型分析了Q460钢焊接薄壁箱形截面双向弯曲压弯构件的极限承载力。分析中考虑几何缺陷和材料缺陷,以及几何非线性和材料非线性的影响。同时,研究了构件长细比和板件宽厚比对极限承载力的影响;探明构件达到极限承载力时真实的应力分布状态;提出了采用毛截面计算其承载力的简单计算公式;收集可获得的试验结果以验证提出的计算公式。研究表明,建立的有限元模型能够很好地模拟焊接箱形截面双向偏心压弯构件的局部-整体相关屈曲性能;在大部分情况下,无量纲极限承载力与构件长细比和板件宽厚比近似为线性关系;构件达到极限承载力时还处于弹性阶段;轴力和双向弯矩之间的相关曲线也近似为线性;引入屈服强度修正系数后,基于线性相关关系的计算公式能够很好地预测Q460钢薄壁双向压弯构件的极限承载力;该公式还可推广到普通钢构件和更高强度的钢构件。     

考虑几何非线性钢筋混凝土板壳的有限条法

在变厚度任意配筋的钢筋混凝土板壳考虑材料非线性分析的有限条法的基础上，将几何非线性的影响引入到钢筋混凝土板壳的有限条分析中，利用“拟刚度矩阵法”，消除了有限条法在非线性分析时刚度矩阵与级数项的耦合，大大简化了有限条在处理非线性问题时的数值计算，结合算例证明了理论方法的有效性和精度。     

高强钢薄壁箱形截面轴压构件整体稳定承载能力研究

为研究18Mn2Cr Mo BA高强钢材轴心受压构件的整体稳定承载能力,对8个高强钢板冷弯成槽形并对焊成形的薄壁箱形截面构件进行轴心受压试验研究。通过建立有限元模型分析高强钢薄壁箱形截面压杆稳定承载力,分析对比发现计算结果与试验结果吻合良好。利用有限元软件分析了48个不同截面、不同长细比的构件,将试验结果、有限元分析结果与GB 50017—2003《钢结构设计规范》进行对比,发现其比b类曲线高、比a类曲线略低。建议该类杆件的设计采用GB 50017—2003的b类曲线。     

钢结构构件非线性屈曲问题的样条有限条分析

考虑任意形式初始变形和残余应力等初始缺陷对工作性能的影响,研究了复杂工作条件下钢结构构件的非线性屈曲问题.分析基于完全的增量形式Lagrange描述,用虚功原理推导出了弹塑性大挠度样条有限条法,并且给出了一些数值算例.     

悬索桥静动力特性分析的有限板壳单元法

本文提出一种基于正交异性板壳单元悬索桥静动力分析方法，以实际工程为例。分别按梁单元模型与正交异性板壳单元模型对其进行了静力与动力分析，并对计算结果进行了详细的比较分析。计算表明，正交异性板单元模型克服了梁单元模型中存在的问题，对大跨度悬索桥整体动力性能与局部的静力性能都能做出更加精确的模拟计算。     

八边形薄壁高墩非线性稳定分析

论述了薄壁高墩的两类稳定问题,在考虑了几何非线性和材料非线性的基础上,结合仙神河斜拉桥的工程实例,对比分析了该部分斜拉桥的八边形薄壁高墩的稳定性,通过分析可知,考虑非线性影响的稳定分析对于指导工程实践具有更好的实际意义。     

薄壁型钢偏心受压构件的稳定计算

薄壁型钢偏心受压构件,在外加荷载作用下,可能以下述四种形式丧失稳定:1.纯粹的压屈;2.在偏心力矩作用平面内弯曲失稳;3.在偏心力矩作用平面的垂直方向弯曲失稳(通常这种弯曲总伴随有扭转发生,故常称为弯扭失稳。开口薄壁型钢由于其开口的外形、较薄的外壁、抗扭刚度较     

无界域动力响应问题的有限单元法

在线弹性理论和动力问题有限单元法基本理论的基础上，完成了Ｎｅｗｍａｒｋ法和位移三点递推法求解线弹性无界域动力响应问题的８节点等参数单元微机计算程序，建立了平面问题和轴对称问题的统一求解格式，建立起了简化的无界元刚度，质量矩阵计算模式，并出了新的适应于矩形无界元的“惯性力刚度矩阵”。     

大直径薄壁钢管压弯构件的稳定分析

针对我国现行钢结构设计规范未对径厚比为100以上的大直径薄壁钢管压弯构件的稳定计算作相应规定,采用非线性有限元方法,分析初始缺陷、长细比及两端作用不等弯矩等因素对该类构件稳定承载力的影响。研究结果表明,随着径厚比的逐渐增大,该类构件的稳定承载力显著降低。通过有限元分析结果及参照相关规范提出了该类压弯构件稳定承载力的建议计算公式。最后,对3根薄壁钢管压弯构件进行了试验研究,得到每个试件的荷载位移曲线、破坏屈曲和压弯极限承载力,试验荷载位移曲线与有限元方法计算得出的曲线基本吻合,实测极限荷载值与建议公式计算值偏差幅值控制在20%之内,进一步验证了该理论分析方法是有效的、可靠的,研究成果可为类似构件的设计提供依据。     

大型薄壁钢管受弯构件的稳定分析

考虑多种因素对大直径薄壁钢管受弯构件稳定承载力的影响,采用非线性有限元方法对大直径薄壁钢管受弯构件的受力性能进行综合分析.通过分析及参照相关规范,提出大直径薄壁钢管构件受弯构件稳定承载力的建议计算公式.     

大型薄壁钢管构件的轴压稳定分析

采用非线性有限元方法对大直径薄壁钢管构件在轴压荷载下的受力性能进行了综合分析,考虑多种因素对大直径薄壁钢管轴压稳定承载力的影响。通过分析及参照相关规范提出了大直径薄壁钢管构件轴压稳定承载力的建议计算公式。     

基于有限单元法的起重塔架强度及非线性屈曲分析

利用有限元计算软件ANSYS对起重塔架的强度和非线性屈曲稳定性进行了校核,得出如下结论:起重塔架的强度满足设计要求,但强度储备比较低,建议对结构进行相应的优化。结构的稳定性有充足的储备余量,可以适当减小腹杆的密度,进一步降低结构的整体自重。     

广义有限单元法研究进展

阐述了广义有限单元法(GFEM)的发展历史及研究现状,重点论述了GFEM的最新研究成果。GFEM通过提高广义结点函数的阶数和引入特定的局部逼近函数,有效地提高了总体近似解的精度,但是随着结点自由度的增多,计算量相应增大。半弥散单元法利用考察结点的邻近结点的函数值来表示结点的广义自由度,在不增加系统自由度数的前提下即可提高计算精度。