连接件变形对粘弹性单元刚度矩阵的影响

分析了粘弹性材料在简谐干挠和非简谐干扰下的应力应变关系,介绍了不计连接件变形的粘弹性单元刚度矩阵,分析了连接件变形对粘弹性单元刚度矩阵的影响,指出了这种刚度矩阵的不足。为了提高计算精度,分析了连接件变形、粘弹性材料变形和总的变形的关系,在此基础上,给出了相应的修正公式,导出了考虑连接件变形情况下粘弹性单元刚度矩阵、该刚度矩阵同样可以用直接刚度法装配结构刚度矩阵。     

连接件变形对粘弹性单元刚度矩阵的影响

分析了粘弹性材料在简谐干挠和非简谐干扰下的应力应变关系,介绍了不计连接件变形的粘弹性单元刚度矩阵,分析了连接件变形对粘弹性单元刚度矩阵的影响,指出了这种刚度矩阵的不足.为了提高计算精度,分析了连接件变形、粘弹性材料变形和总的变形的关系,在此基础上,给出了相应的修正公式,导出了考虑连接件变形情况下粘弹性单元刚度矩阵,该刚度矩阵同样可以用直接刚度法装配结构刚度矩阵.     

设置粘弹性阻尼器的结构地震反应时程分析的几个问题

本文分析了一般结构和设置粘弹性阻尼器的结构非线性地震反应的动力方程,指出了两种动力方程形式上的差异和时程分析过程方法的差异,并对设置粘弹性阻尼器的结构非线性地震反应时程分析的一些特殊问题提出了处理办法。     

基于MIDAS设置阻尼器的刚框架地震时程分析

为了验证粘弹性阻尼器对结构消能减震作用的效果,通过运用有限元分析软件MIDAS/GEN建立典型六层钢框架模型,对设置粘弹性阻尼器和未设置粘弹性阻尼器的两种结构分别进行地震作用下非线性时程对比分析.分析的结果从各种方面显示了粘弹性阻尼器对结构效能减震的优越性.     

设置F-Ved建筑结构空间协同工作控制研究

根据粘弹性阻尼器和摩擦阻尼器各自的特点，提出一种新型粘弹性－摩擦阻尼器（F－Ved）耗能装置，推导了粘弹性－摩擦阻尼器和人字型支撑的阻合层间单元刚度矩阵和控制力向量；并基于框架结构的空间特性，建立了设置（F－Ved）框架结构在考虑空间协同分析的基础上地震反应时程分析的控制方法，应用此方法，对设置F－Ved的钢筋混凝土框架结构进行了在罕遇地震和多遇地震作用下的时程分析，并根据计算结果与其减震效果进行了分析讨论。     

城市立交曲线箱梁桥的地震响应分析

针对曲线箱梁桥的地震响应，结合某城市一座立交匝道高架曲线箱梁桥的工程实例，采用大型有限元分析程序ANSYS，选取空间梁单元建立动力计算模型，研究了曲线箱梁桥的动力特性.选取E1 Centro地震波并考虑两种工况组合进行了地震时程分析，给出了曲线箱梁和桥墩的内力、位移时程响应，并与反应谱法的计算结果进行了比较.结果表明：低阶振型对桥墩的弯扭变形影响较大，反应谱法的计算结果偏小     

梁系结构二阶分析的单元模型

以梁单元平衡微分方程为基础,推导了考虑剪切变形影响的空间梁单元位移插值函数,用于模拟结构中无轴力的杆件.利用Maclaurin级数统一了空间梁柱单元在拉、压两种情况下的不同位移插值函数,与稳定函数表示的位移插值函数等价,用于模拟结构中有轴力的杆件.推导了包含轴向变形、剪切变形、双向弯曲、扭转及其耦合效应的二阶单元切线刚度矩阵.从计算精度与总体刚度矩阵的正定性两方面考虑确定了位移插值函数中级数的展开项数.对承受不同轴压力的悬臂梁梁端位移进行计算,表明所提出的单元模型可以很好地体现二阶效应的影响.利用不同单元模型对单层柱面网壳进行对比分析,表明所提出的梁系结构二阶分析单元模型具有较高的计算精度与效率,可以很好地反映单层柱面网壳的几何非线性.     

阻尼器在消能减震结构中的应用

介绍了在建筑结构中常用的两种阻尼器（液体粘滞阻尼器和粘弹性阻尼器）的消能减震,利用时程分析法介绍了阻尼器在消能减震结构中的计算.包括这两种阻尼器的工作计算模型和工程应用实例。     

用新型非线性刚度矩阵分析高层结构

本文推导了柱单元受大轴力和单元变形过大两种情况下的单元几何刚度矩阵,并进而推导出考虑柱端塑性区区段长度影响的柱单元弹塑性刚度矩阵,最后给出了应用几何刚度矩阵计算高层框筒结构的数值算例。     

多层轻钢结构体系在地震作用下的时程分析

本文采用ANSYS软件进行多遇地震下时程分析.对多层轻钢结构采用的两种典型结构体系进行了对比分析.研究了两种结构体系在多遇地震荷载作用下的最大变形和一些结构性能.本文通过大型有限元软件ANSYS对两种结构体系的计算和比较分析,对多层轻钢结构体系选择进行了初步探索,得到些有益的结论.     

多点输入下球面网壳结构地震响应研究

以某球面屋盖网壳结构为例,对其进行多点输入下的地震响应分析,并与单点输入下的动力时程计算结果进行对比分析,探讨了不同的视波速对于球面网壳表面应力分布的影响、多点输入与单点输入下结构响应的差异以及不同视波速对结构响应及节点位移时程的影响,归纳出多点输入下结构的响应特点,得到行波效应对结构的影响规律。     

多点输入下球面网壳结构地震响应研究

以某球面尾盖网壳结构为例,对其进行多点输入下的地震响应分析,并与单点输入下的动力时程计算结果进行对比分析,探讨了不同的视波速对于球面网壳表面应力分布的影响、多点输入与单点输入下结构响应的差异以及不同视波速对结构响应及节点位移时程的影响,归纳出多点输入下结构的响应特点,得到行波效应对结构的影响规律.     

单点加载翼缘纵向变厚度工型截面简支梁变形解析解法

目的研究采用纵向变厚度(LP)钢板作翼缘的翼缘纵向变厚度工型截面简支梁的变形,推导单点加载时其变形计算公式,解决该类梁的弹性变形问题.方法运用基于变形体虚功原理的单位荷载法和直接积分方法推导不同跨度、截面尺寸和翼缘厚度变化率下跨中挠度计算公式,并讨论剪切变形的影响;运用通用有限元软件ANSYS的BEAM188和SHELL181两种单元进行对比验证.结果考虑剪切变形的理论计算结果与BEAM188单元计算结果相差不超过0.5%,与SHELL181单元计算结果相差最大为3%,计算结果十分接近,验证了理论解的正确性.结论与传统等厚度工型截面梁相比,采用此种翼缘变厚度工型截面梁,使构件截面设计更加合理,在承载力相同的情况下,可大大减少钢材用量;且可降低剪切变形影响;建议采用此种翼缘纵向变厚度工型截面梁行结构优化设计.     

季节温差作用对超长高层建筑的影响

选取一座典型超长高层建筑结构为计算实例,采用有限元方法,分别考虑季节升温和季节降温两种计算工况,对该超长高层建筑整体结构进行温度效应计算.通过对比分析两种计算工况下的结构温度变形、各种构件温度内力或应力的计算结果,找出了该超长高层建筑结构在不同时期遭受季节温差产生温度效应的共性与差异,给出了季节降温工况对该超长高层建筑结构的不利影响.     

地基边界对五嘎冲拱坝地震动力响应的影响

采用时程法计算了五嘎冲拱坝在考虑地基辐射阻尼的粘弹性边界模型与传统的无质量地基固定边界模型的地震动力响应,对大坝的加速度、动应力特征进行了分析,通过对2种模型的对比,总结出拱坝在考虑地基辐射阻尼情况下的动力响应规律.结果表明:等效荷载的地震动输入方式及用粘弹性边界模拟地基辐射阻尼在三维计算中是可靠的,除部分特征点外,地基辐射阻尼能有效地减小拱坝的地震响应,这对拱坝抗震计算具有一定指导意义.     

波形钢腹板PC箱梁桥剪力件优化研究

为研究波形钢腹板和混凝土顶板结合段处一种新型混合连接件的力学特性和破坏机理,利用有限元软件ANSYS建立钢-混结合段的连接件局部模型,并与目前常用的PBL(Peffobond Lsiste)连接件对比.首先在MIDAS/CIVIL中建立某波形钢腹板PC箱梁连续梁桥全桥模型,通过计算得到最不利荷载组合下箱梁所受最大剪力.其次,将这一剪力转化为单位面积剪应力,施加在ANSYS局部模型上,分别计算两种连接件各组成部分的应力及变形情况.通过分析,新型连接件在满足结构刚度和抗剪要求的前提下,结合了嵌入型连接件和翼缘型连接件各自的优点,更加节省用钢量,便于施工,降低了工程造价.     

装配式预制混凝土框架结构地震反应分析

采用梁单元和Takeda恢复力模型模拟梁、柱,采用转动弹簧一阻尼单元和非线性弹性恢复力模型模拟装配式节点,对一个装配式预制混凝土框架结构进行了非线性动力时程分析并与拟动力试验进行了对比．采用多工况地震波串联进行一次“长加载”的计算方法研究了结构损伤累积对地震反应的影响．结果表明：数值仿真与试验结果吻合较好,最大位移相差在15．5％以内;在加载幅值逐级增大情况下,损伤累积仅对各工况开始阶段有较大影响,对结构反应峰值影响在5％以内．     

Ved人字型支撑结构体系非线性地震反应控制分析

Ved(粘弹性阻尼器 )是抗震被动控制中一种十分有效的耗能减震装置。推导了粘弹性阻尼器和人字型支撑的组合层间单元刚度矩阵 ,并建立了在罕遇地震作用下 ,设置粘弹性阻尼器人字型支撑的钢筋混凝土框架结构非线性地震反应时程分析的方法。     

粘弹性阻尼材料的分数导数模型的对比分析

本文对于组成粘弹性阻尼器的粘弹性阻尼材料的力学性能计算，在粘弹性分数导数模型的基础上，分别采用三层不同的剪应弯假设对粘弹性阻尼器的有限元计算公式进行了推导，从而得到的三种不同的粘弹性阻尼器的力学模型，并对单自由度质点系统在El-Centro地震波的作用下，计算了系统及受粘弹性阻尼器控制的加速度，速度和位移响应，且对粘弹性阻尼器采用的三种不同的计算模型，进行了对比计算，为具体应用提供了选择方案。     

钢筋混凝土结构多尺度建模与数值分析

采用通用有限元软件ABAQUS实现了精细单元与粗糙单元之间的界面耦合及变形协调,并通过算例验证了结构多尺度有限元分析方法的有效性和精确性。基于多尺度方法,结合纤维模型子程序与混凝土塑性损伤模型,对钢筋混凝土框架结构进行多尺度建模,并进行了弹塑性时程分析及局部构件损伤分析。结果表明：对于大型结构或复杂结构来说,多尺度计算可较好地模拟局部构件的复杂边界条件,为大型工程结构进行多尺度计算提供参考。