混凝土构件正截面承载力计算的数值算法

目的为建立适合于任意截面的正截面承载力计算方法,将原有的解析算法改为数值算法.方法根据数值计算的特点,引入桥梁电算中计算截面性质惯用的截线法,提出了混凝土构件正截面承载力的数值算法.结果数值算法在正截面承载力计算列式中,混凝土截面几何性质项表达为受压区高度的隐式函数,使得表达式与截面形式无关.结论与解析算法比较,数值算法计算流程简洁,适合程序实现,计算结果更为精确.     

钢筋混凝土正截面极限承载力通用算法

双向压弯作用下,为快速有效的求解钢筋混凝土构件正截面极限承载力,提出一种通用算法,并编制了相应的计算程序。基于平截面假定列出非线性平衡方程组,通过直接迭代求解与给定外力对应的应变场,在此基础上通过试算求得该截面的极限承载力。该算法适用于任意形状的截面和任意的材料本构关系。大量计算实例证实了该算法稳定收敛且结果准确,给出了其中两种典型截面算例的收敛曲线和计算结果的对比表。该算法为工程设计人员提供了一种简明有效的计算正截面极限承载力的方法。     

组合受力钢筋混凝土环形截面构件极限承载力研究

基于变角空间桁架理论对钢筋混凝土环形截面构件在拉压弯剪扭组合受力下的极限承载力计算模型进行了研究,具体研究内容包括构件破坏截面几何形式表达和极限承载力计算公式.首先依据变角空间桁架理论推导出在拉压弯剪扭组合受力下的钢筋混凝土环形截面构件的破坏面倾角表达式.据此确定破坏面几何形状,并对破坏面一侧隔离体建立极限平衡方程,获得组合受力的钢筋混凝土环形截面构件承载力计算模型表达式.并将推导的钢筋混凝土环形截面构件承载力计算模型表达式与相应的试验研究结果进行比较.     

异形截面钢筋混凝土柱双向偏心受压构件正截面承载力的简便方法

在计算出了3种等肢对称异形截面双向偏心受压构件正截面承载力的N-Mx-My相关曲线的基础上,用约束方程来逼近这些相关曲线,并引入反映截面尺寸对相关曲线影响的修正系数.通过约束方程可以把异形截面双向偏心受压构件的正截面承载力计算转化为单向偏心受压构件来计算.该约束方程形式简单,便于工程应用且具有较高的计算精度,既可用于截面设计又可用于截面复核.     

截面分层法计算不锈钢-混凝土-钢双壁管受弯承载力

提出不锈钢(薄壁外层)-混凝土-钢双壁空心管(DSTM)新型构件。借鉴钢-混凝土组合结构构件的基本假定及材料本构关系,分析DSTM正截面受弯承载力性能。利用截面分层法建立DSTM管纯弯构件承载力计算公式,并采用有限元数值计算方法对截面分层法计算结果进行比较分析。结果表明,两种方法所得结果基本吻合,所建立的公式可为工程设计提供参考依据。     

6082-T6铝合金构件受弯承载力计算方法

为获得6082-T6铝合金箱型截面构件受弯承载力的计算方法,通过24个材性试验和19根箱型截面构件三点弯曲试验结果,在ABAQUS有限元模型获得弯曲试验结果验证的基础上,对468根铝合金三点弯曲构件进行数值模拟分析.鉴于现行美国、欧洲和中国铝合金设计规范在计算受弯构件的承载力时,均未考虑板组效应的影响,且计算过程繁琐,结果相对保守,针对6082-T6铝合金箱型截面受弯构件,基于直接强度法,提出了考虑材料非线性特征和构件初始缺陷的受弯承载力计算方法.最后,将本文提出方法的计算结果与试验数据及各国规范计算结果进行对比,结果表明:本文提出的计算方法具有较高精度,且使用简便,可较好预测6082-T6铝合金箱型截面三点弯曲构件的受弯承载力.     

异形截面钢筋混凝土柱双向偏心受压构件正面承载力的简便方法

在计算出了3种支对称异形截面双向偏心受压构件正截面承载力的N－Mx-My相关曲线的基础上，用约束方程来逼近这些相关曲线，并引入反映截面尺寸对相关曲线影响的修正系数，通过约束方程可以把异形截面双向偏心受压构件的正截面承载力计算转化为单向偏心受压构件来计算。该约束方程形式简单，便于工程应用且具有较高的计算精度，既可用于截面设计又可用于截面复核。     

沿截面高度配筋的混凝土偏压构件正截面承载力计算

基于极限状态的截面应力-应变关系,采用非线性分析方法,研究了沿截面高度均匀配筋的Ⅰ型截面混凝土偏压构件正截面承载力计算方法,并通过算例将本文算法与现行混凝土结构规范以及高层混凝土结构技术规程中的计算方法进行比较。     

腹板开孔冷弯薄壁钢轴压构件畸变屈曲承载力试验研究

对26根屈服强度235MPa腹板开圆孔冷弯薄壁型卷边槽钢截面轴压构件进行畸变屈曲承载力试验研究,分析了构件屈曲模式和极限承载力,采用国家规范GB50018—2002《冷弯薄壁型钢结构技术规范》计算构件承载力、非线性有限元数值模拟结果与试验结果进行分析比较。在此基础上,对腹板开孔冷弯薄壁型钢截面轴压构件的承载力合理计算模式进行研究。结果表明,对于中等长度腹板开孔冷弯薄壁型钢截面轴压构件主要出现畸变屈曲模式;腹板开孔在对构件畸变屈曲稳定承载力有一定的降低作用,采用折减构件有效截面面积的方法可计算开孔构件的畸变屈曲稳定承载力。     

高强混凝土T形截面单向偏心受压构件正截面承载力的计算

通过对高强混凝土T形截面单向偏心受压构件的试验和理论研究,揭示了这类构件的破坏形态,编制了全过程非线性分析程序,计算结果与试验结果吻合较好,提出了高强混凝土T形截面单向偏心受压构件正截面承载力的计算方法.     

采用非定常N—S方程的翼型颤振特性分析研究

以非定常N－S方程为主管方程,计算翼型振动的瞬时非定常气动力,并与颤振方程耦合求解,用时间推进的方法,计算了结构响应特性。经多个算例计算,研究了颤振的临界速度随马赫数的变化规律以及极限环振荡等非线性特性。计算结果与其它献计算结果吻合很好。     

工程设计中内力图的简捷作图法

提出一种新的作内力图简捷作图法。在计算四种内力时，不需要用截面法或分段列内力方程，直接应用最简单的加减法运算可求出各截面的内力。实质是对计算截面直接应用一系列静力平衡方程求解，而省略了截面法的截开和代替的两个步骤及梁中分段列剪力方程和弯矩方程的过程。     

二次抛物线形曲线梁平衡与几何解析方程

目的对形心轴线为二次抛物线形曲线梁的内力、几何方程进行理论分析与公式推导.方法应用矢量几何与微分学理论,推导出平面二次曲线梁在空间分布力系作用下的内力、几何解析方程,其表达式方程最终可表示为全局坐标系下的解析函数.结果为了验证其正确性,在最后通过令参数取值趋向于极限值,其内力、几何方程恰好回归到直梁表达方程形式.结论本例推导所采用的构件形式是不考虑截面尺寸的平面曲线构件,得到的只是在各横截面位置处的内力、曲率表达形式,并不涉及到应力在横截面内的具体分布问题.     

化学驱数值模拟的IMPIMC方法

针对化学驱采油中聚合物-表面活性剂-碱三元复合驱数学模型,提出一种顺序隐式求解算法。首先顺序隐式求解压力-组分浓度方程(implicit pressure and implicit concentration, IMPIMC),然后用牛顿雷弗森迭代方法求解化学反应平衡方程组;通过三元复合驱数值模拟,将该隐式算法和传统的隐式压力-显式组分浓度(implicit pressure and explicit concentration, IMPEC)方法进行了比较,结果表明,采用该隐式算法稳定性好,计算速度提高45%以上。     

美式看跌期权定价的差分格式

提供一种基于有限差分格式的数值方法为美式看跌期权定价.首先通过剖分将期权价格所满足的偏微分方程转化为一系列差分方程,再用迭代法求解这些差分方程.本文包括了内含的有限差分法和外推的有限差分法,并对这两种方法的优缺点进行了比较.最后给出数值算例,通过对此算例做的一系列数值实验,验证了算法的有效性,并得到了一些在期权交易的实际操作中有用的结果.     

局部隐式有限元法

局部隐式有限元法是在一般有限元法的基础上，兼容了ＴＢＤ差分格式和有限体积法的某些特点，形成的一种新型算法，本文针对Ｂｕｒｇｅｒｓ方程推导出了局部隐式有限元法并进行了稳定性分析，认为局部隐式有限元法是一种绝对稳定的方法，且具有快速收敛的性质，是求解非线性偏微分方程的一种有效的数值算法。     

用于锻压模拟的动力项调整准逆算法

实体成形过程的数值模拟如锻压过程的模拟，由于所采用的算法导致很高计算代价，所以提高计算效率和稳定性，仍然是一个需要努力解决的问题．通常采用的两大类算法，即准静态隐式算法和动力显式算法。难以很有效地应用于这类问题的模拟，基于Newmark类的动力问题算法也会导致庞大的计算量．针对这类问题提出一种特定的算法．该算法基于准静态模型，又加入动力调整项．该方法使用动力项调整加强了刚度矩阵的对角线元素，因而可以使用一种准逆算法代替传统技术求解线性方程组．由于求解代价的显著降低，可以使用显式Runge-Kutta方法进行模拟过程的时间积分．这一方法预计可用于以合理的代价实现锻压过程的稳定和可靠模拟．     

用于锻压模拟的动力项调整准逆算法

实体成形过程的数值模拟如锻压过程的模拟,由于所采用的算法导致很高计算代价,所以提高计算效率和稳定性,仍然是一个需要努力解决的问题.通常采用的两大类算法,即准静态隐式算法和动力显式算法,难以很有效地应用于这类问题的模拟,基于Newmark类的动力问题算法也会导致庞大的计算量.针对这类问题提出一种特定的算法.该算法基于准静态模型,又加入动力调整项.该方法使用动力项调整加强了刚度矩阵的对角线元素,因而可以使用一种准逆算法代替传统技术求解线性方程组.由于求解代价的显著降低,可以使用显式Runge-Kutta方法进行模拟过程的时间积分.这一方法预计可用于以合理的代价实现锻压过程的稳定和可靠模拟.     

变截面轴的变形计算

以等截面梁内力变形公式为基础,采用叠加原理的方法分析多个参考系下粱的挠度,转角的合成关系.应用这种合成关系,导出了阶梯轴弯曲变形的表达式.该方程的形式统一,实际应用方便.