一种空间结构表面场等高线图形显示的新方法

本文针对机械结构分析中有关场的图形显示问题，提出了一种场等高线显示的新方法．该方法是根据已知值点的位置，将所研究区域表面离散成若干个三角形单元，并利用球函数计算出各单元未知值节点的值，进而利用三角形单元二次插值函数求出场等高线上点的坐标，以光滑的等高线表示场分布，同时自动消隐．本文最后给出了典型计算实例．     

墩桩-箱基地基反力简化计算

用有限单元链杆解法，计算墩桩箱形基础地基反力．用有限单元法求弹性基础底板的位移，用链杆法求地基反力，从而利用有限单元法总刚矩阵带宽较小和链杆法未知数较少的特点，使计算更为简便．     

板梁组合结构固有频率优化计算

通过板及梁的单元刚度矩阵分析，得出板梁组合结构的总刚度矩阵和总质量矩阵。讨论了如何利用矩阵反迭代法求系统固有频率及主振型的问题，简要介绍了迭代过程及精度控制问题；并对计算板梁组合结构固有频率的自编计算机程序作了简要说明。     

梁杆结构稳定性分析的高精度Euler-Bernoulli梁单元

目的推导一种新型Euler—Bernoulli梁单元，克服传统两结点梁单元在梁杆结构稳定性分析中存在的计算精度较低的问题．方法以Euler—Bernoulli梁理论和有限元插值理论为基础，首先使用五次Hermite插值函数和二次Lagrange插值函数构造了三结点Euler—Bernoulli梁单元的横向和纵向位移场；进而依据非线性有限元理论推导了该三结点梁单元的几何刚度矩阵的单元切线刚度矩阵；最后使用静力凝聚方法消除该三结点梁单元的内部结点自由度．结果通过上述推导得到了一种新型的两结点梁单元．它和传统的两结点梁单元具有相同的自由度数量和分布．结论对梁杆结构稳定性分析中的几个典型算例进行了分析，证明此新型梁单元与传统两结点梁单元相比计算精度有了大幅度地提高．     

墩桩—箱基地基反力简化计算

用有限单元－链杆解法，计算墩桩－箱形基础地基反力。用有限单元法求弹性基础底板的位移，用直法求地基反力，从而利用有限单元法总刚矩阵带宽较小和链杆法未知数较少的特点，使计算更为简便。     

拱的结构分析

采用节点柔度矩阵的方法,通过求逆和刚度平移矩阵最后形成曲杆单元刚度矩阵,采用卡氏第二定理求出单元荷载等效节点力,然后与节点荷载叠加,形成结构荷载．通过计算对比,精度大大提高．     

加速的三维不规则数据场剖面绘制技术

剖面绘制是三维数据场可视化最常用的方法之一，本文提出了一些加快不规则数据场剖面绘制速度的技术．我们采用的方法是先确定一个与剖面相交的网格单元——种子单元，再扩展到所有与剖面相交的单元．本文通过设置区间标志表，可加快种子单元的确定，并介绍了由种子单元出发快速确定其它所有与剖面相交的单元的方法．在剖面与网格单元的求交上，我们通过设置相交情况表也加快了求交的速度．最后，我们给出了一个将该方法用于三维流场可视化中的具体实例     

钢筋混凝土箱形梁极限承载力的计算

针对钢筋混凝土箱形梁极限承载力的计算问题，提出采用三维实体退化虚拟层合单元的分析方法.考虑结构的几何非线性和材料非线性，利用该类单元编制了钢筋混凝土结构极限承载力的计算程序，并将其应用于钢筋混凝土箱形梁极限承载力的分析.计算中，混凝土本构关系采用多轴强化塑性模型在应变空间中构建的三维本构关系；混凝土开裂采用正交分布裂缝模型模拟；钢筋按实际情况模拟，并考虑为理想弹塑性材料.通过分析，计算结果与试验结果能很好吻合，表明了计算理论及其程序的有效性和正确性.由于该方法能克服壳体单元或梁段单元法的缺陷，在计算钢筋混凝土箱形梁极限承载力方面非常有优势.     

液压支架外载荷测算方法研究

就结构和受载情况最为复杂的支撑掩护式液压支架的载荷测算问题进行了详细探讨，提出了外载荷的测算方法；以角度参数为变量推导建立了简易的角度求算迭代公式，并进行了实例验证；在此基础上，进一步建立了决定外载荷大小、方向、作用位置等的计算公式，从而为智能化支架载荷测试仪的计算软件提供了设计依据．     

钢筋混凝土壳体结构内力计算的曲杆空间刚架法程序设计

钢筋混凝土壳体结构的曲杆空间刚架结构法是把壳体离散成曲杆(或直杆)空间刚架结构，将杆件作为计算基本单元，通过分析曲杆空间刚架结构的内力达到壳体应力分析的目的的近似数值解法．本文针对空间曲杆刚架系统的内力分析计算问题，以Visual Fortran 6．0为编译平台，提出了相应的计算程序设计方法，并对计算程序的计算精度进行了试算和分析．     

无粘结预应力钢板夹心混凝土组合板滑移性能分析

目的钢板与混凝土界面相对滑移是影响组合板承载力和刚度的主要因素,明确界面相对滑移分布规律及影响因素.方法利用弹性理论,建立考虑预应力钢筋内力增量和滑移刚度影响的界面相对滑移微分方程,给出对称集中荷载作用下的滑移计算公式.结果组合板最大滑移发生在组合板端部,并沿组合板纵向向跨中逐渐减小,跨中滑移为零,组合板的滑移随着连接刚度增加、含钢率增加及混凝土强度等级提高而减小.结论连接刚度是影响预应力组合板界面滑移的主要因素,混凝土强度等级、含钢率影响相对较小,预应力钢筋内力增量对滑移影响很小,可以忽略其影响.     

杆件结构大变形问题的优化精确算法

目的研究解决弹性杆件结构在载荷作用下产生大变形时内力和变形量的精确计算问题．方法提出了以变形后平衡状态下杆件变形量与作用力的非线性函数关系构造目标函数，以最终平衡时坐标为设计变量，建立了确定杆件结构大变形问题的无约束直接优化算法．结果通过杆件结构大变形计算方法，采用Fortran PowerSta-tion编制杆件大变形问题计算的通用程序，进行杆件大变形问题实例分析，算例表明可获得较为合理的结果．结论通过建立杆件大变形问题计算新方法，为复杂结构系统大变形问题计算，提供一种可行的分析方法．     

预应力混凝土结构侧向约束影响的分析方法

提出了超静定预应力混凝土结构侧向约束影响系数的概念与计算方法。在分析了现行常规设计方法承载力计算公式之后,建立了通过次轴力考虑侧向约束影响、通过预应力筋两阶段工作原理考虑侧向约束影响、通过重新定义次弯矩考虑侧向约束影响和通过位移荷载考虑侧向约束影响等四种计算分析方法。分析总结了梁端铰接法、柱底铰接法和子柱法等三种通过构造措施考虑侧向约束影响的方法。为合理设计有侧向约束的预应力混凝土结构提供了依据。     

偏压异型深基坑支护结构内力和变形分析

以合肥地铁1号线、2号线换乘站大东门地铁偏压异型深基坑工程为背景,采用FLAC3D建立数值计算模型模拟开挖施工过程,考虑支护结构与土体的相互作用,计算和对比分析偏压异型深基坑地下连续墙的内力和变形,得到其分布规律。结果表明:深基坑支护结构异型点的主应力比直臂部分的主应力大,而且应力集中现象也较为明显,水平方向的变形比同等条件下直臂部分也要大,异型部分的受力和变形都是深基坑的最不利情况。     

某平面框架在水平荷载作用下的有限元分析

利用有限元分析软件ANSYS对某平面框架进行水平荷载——风荷载、地震荷载作用下内力计算,并同手工计算方法进行了比较。结果表明,两种计算方法结果十分接近,并且利用有限元计算结果速度快,可以直接生成内力、变形图形,如果计算的结构类型更为复杂,有限元分析的优点更为突出。     

对施工阶段套建增层巨型框架的内力分析

为了解传统的分析方法在施工阶段套建增层巨型框架内力计算中的误差,找出合理的分析方法,并了解不同施工方法对构件内力的影响,以一个典型套建增层巨型框架为例,利用有限元分析方法,分别采用三种分析方法分析了三种施工方法条件下构件在施工阶段的内力变化.采用不同分析方法计算构件施工完成时刻内力值,按传统方法分析时,计算值的误差较大;按简单模拟施工的方法进行分析,在很大程度上能够改善传统分析方法不合理的情况.对不同的施工方法而言,采用逐层施工法时,构件在施工中产生的内力峰值与施工完成后的内力终值相差悬殊,采用巨梁层自承重施工法和主次施工法时,构件的内力峰值与内力终值接近.     

大运会主体育场施工过程力学模拟与分析

大运会主体育馆为一大跨度单层折面形空间网壳,其建筑形态比较复杂,施工过程中的结构形式和设计成形状态下有很大差别;施工"路径"会对最终成形的竣工状态产生不同的内力和变形,与设计状态下的分析结果有较大差别,需在结构设计和施工中加以考虑.对大运会主体育馆建立有限元模型,运用施工力学的方法,按照实际的施工顺序进行施工全过程的力学模拟和分析;跟踪施工过程中结构的内力和变形的累积发展过程,分析施工过程对主体结构的影响,保证施工过程中结构的安全性,并使竣工时结构的内力和变形满足设计的要求,为设计和施工提供理论依据.     

浅析弯曲内力图的绘制

重点分析了由剪力、弯矩与分布外载荷集度的导数关系绘制剪力图和弯矩图的基本原理和方法.指出了用代数面积求横截面的剪力和弯矩的计算公式的局限性,即所给出的计算公式仅解决了梁上既无集中外载荷也无集中外力偶作用时梁横截面的剪力和弯矩的计算问题,而这些公式对梁上既有集中外载荷又有集中外力偶作用时梁横截面的剪力和弯矩的计算问题不适用.经分析研究,对给出的计算公式进行了修正,很好地解决了上述问题.     

西安地铁隧道穿越地裂缝带的计算模型探讨

通过对西安地铁隧道穿越地裂缝带的大型物理模型试验成果的分析,提出在地裂缝活动时,穿越地裂缝带的地铁隧道有以下两个方面的变化特征:一是作用于隧道的荷载发生改变;二是在隧道底部产生脱空现象。这种脱空现象无论在整体式隧道还是盾构隧道中都会出现。造成隧道在界面上与土体脱空的原因是隧道和周围地层的变形不协调。脱空区域的大小对地铁隧道的变形与内力计算会产生明显影响。在对隧道变形特征分析的基础上,总结得出了西安地铁穿越地裂缝带隧道变形的4种计算模型:对于整体式长隧道,可以采用一端固定而另一端简支,或一端固定而另一端定向支承的计算模型;对于整体式短隧道,可以采用外伸梁模型;对于盾构隧道,可以采用一端固定而另一端定向支承的计算模型。最后,对脱空条件下隧道数值分析的建模问题进行了讨论。算例分析表明:在数值计算中,对于隧道与土体接触面的界面处理非常关键,否则将造成计算结果的重大误差。