密肋复合墙板抗剪承载力计算研究

为适应墙体改革、保护耕地及住宅产业化的需要，提出了以密肋复俣墙板为主要承力构件的新型结构体系－密肋壁轻框体系，配合该结构体系的推广，在大量试验的基础上，对密肋复合墙板的破坏形态、承力机理及承载力计算等进行了比较深入的研究；给出了密肋复合墙板斜截面承载力计算公式，文中公式可以作为密肋壁板轻框体系设计计算的依据。     

密肋壁板轻框结构有限元分析

根据密肋壁板轻框结构构造及受力特点，讨论了密肋复合墙板与轻型框架的协同工作问题，建立结构“刚架－平面复合子结构”有限元分析模型，并通过计算验证其可行性。     

密肋复合墙板的刚度计算

通过对密肋复合墙板构造的分析，按照混凝土体积不变的原则将墙板等效为正交各向异性的纤维加强复合材料，建立墙板的力学模型，经二次单向纤维加强，给出墙板的弹性常数计算公式，同时通过试验分析了影响刚度的主要因素及其取值范围，提出墙板弹性刚度的实用公式，计算结果与试验值吻合较好．     

密肋复合墙板框格与填充块相互作用机理研究

为了研究密肋复合墙板中框格与填充块间的相互作用机理,进行了5个框格单元的单调加载试验,讨论了框格单元的破坏过程及破坏特征,试验表明:填充块的作用可等效为铰接于框格的对角斜压杆.基于弹性地基梁理论提出了斜压杆等效宽度计算方法及强度、刚度的计算公式.计算表明:简化模型能够较好地模拟框格单元在弹性阶段的受力性能,为进行复合墙板的受力分析及设计提供理论基础.     

密肋复合墙板恢复力模型研究

为了研究密肋复合墙板的恢复力模型特性,对9块模型墙板进行了周期反复荷载作用下受力性能的研究,介绍了墙板的破坏过程及滞回曲线的特点,根据骨架曲线以及刚度退化的分析,并利用反向加载时曲线指向最大值的规律,建立了复合墙的四线形恢复力模型,通过试验拟合及理论分析提出了骨架曲线中各特征参数点的计算方法,试验值与计算值吻合较好,说明该恢复力模型能够反应密肋复合曲线墙开裂-屈服-破坏的全过程,为密肋复合墙体结构进行弹塑性时程分析提供了依据.     

密肋壁板结构中复合墙体的竖向承载力及稳定性研究

通过对1/2模型密肋复合墙体在单调竖向荷载作用下试验研究,探讨墙体在竖向荷载作用下的受力特点及简化计算模型;分析墙体竖向受压承载力计算公式;考虑到密肋复合墙体自身支撑情况的特点,给出墙体计算高度的理论公式;提出外框柱对高厚比的影响系数,并对墙体高厚比限值进行了修正;最后得出墙体的高厚比验算公式.理论与试验表明:考虑梁的刚度及房屋高度的影响的计算模型更接近试验结果;提出的高厚比验算公式可满足密肋壁板结构中复合墙体的稳定性要求,具有一定的实际工程意义.     

密肋复合墙体的静力弹塑性分析

针对新型密肋壁板结构中的复合墙体建立了Push-over分析简化计算模型，采用Push-over分析方法，利用大型结构分析程序SAP2000n对复合墙体进行了罕遇地震作用下的计算，并与试验结果进行了比较．分析表明Push-over分析是对这种新型复合墙体进行弹塑性分析和性能评估的一种有效的方法，由于复合墙体独特的构造特点，使其承力构件（砌块、框格）能够分阶段释放地震能量，从而可有效提高结构的耗能能力和抗倒塌能力．     

密肋壁板轻框结构空间计算模型研究

密肋壁板轻框结构是由密肋复合墙板和轻型框架构成的一种新型结构体系,研究该结构的空间计算模型,旨在为工程计算提供依据.结构中的框架取为若干空间梁单元,复合墙板取为平面梁单元和杆单元的复合子结构,建立了空间梁-平面复合子结构有限元模型,编写空间有限元程序.对水平荷载作用下,10层1/3比例模型房屋结构的侧移进行计算,计算值与试验值吻合较好,空间梁-平面复合子结构分析模型可用于该结构的计算分析.对比表明复合墙板能有效提高结构抗侧刚度,减小结构侧移.     

小高层密肋壁板结构复合墙体抗弯性能试验研究

通过两榀1/2比例两层两跨密肋复合墙体模型在竖向荷载、水平荷载及附加弯矩共同作用下的单调加载试验,模拟12层小高层结构中底层墙体的受力性能,着重从墙体的破坏过程、破坏模式、承载力、变形性能、钢筋应变分布以及抗弯刚度退化等方面进行较深入地研究分析.结果表明,底层墙体在压、弯、剪复合受力状态下,其破坏模式主要为弯曲型破坏,其延性及变形性能不及剪切型破坏墙体.为保证墙体具有较好的延性及变形能力,在设计中应确保边框柱与复合墙板之间的合理匹配.     

密肋壁板结构计算模型及静力弹塑性反应分析

结合前期密肋复合墙体与密肋壁板结构的试验研究,将密肋复合墙体中砌块等效为均匀受力的斜压杆,推导出等效斜压杆的弹塑性应力-应变公式,提出在等效斜压杆中设置轴向塑性铰,由此建立密肋复合墙体的弹塑性计算模型;研究密肋复合墙体的弹塑性屈服机制;建立密肋壁板结构的弹塑性计算模型,并对结构进行静力弹塑性反应分析;最后提出密肋壁板结构抗震性能评估方法.理论分析和试验表明:采用等效斜压杆模型对密肋复合墙体进行分析能较好的反映墙体"三阶段"破坏特性;建立的结构弹塑性计算模型能较好地模拟密肋壁板结构的真实破坏过程,为结构的抗震性能评估及弹塑性动力反应分析提供简化的力学模型.     

砖砌体非线性有限元分析模型研究

主要论述了砖砌体非线性有限元模型、刚度矩阵、破坏准则、裂缝的模拟、砖砌体单元破坏后应力应变关系矩阵的处理，并提出相应的残余应力的释放方法。     

土体循环塑性模型的动力有限元分析

在简要介绍基于广义塑性力学的土体次加载面循环塑性模型与土体动力有限元分析原理与计算方法的基础上，将循环塑性模型的本构方程结合进土体的动力平衡方程中，用无条件稳定的隐式积分(Newmark)法求解动力方程，建立了基于循环塑性模型的土体有限元动力分析方法；编制了相应的弹塑性动力有限元程序，程序用FORTRAN语言编写，采用模块结构，可求解连续介质在平面应力、平面应变和轴对称情况下的动力反应问题；最后利用所编程序对水平自由场地的饱和沙层在基岩加速度作用下的动力响应问题进行计算分析。通过对孔隙水压力发展时程、加速度响应时程与剪应力响应时程等计算结果的分析比较，初步验证了模型与程序用于实际计算的可行性和可靠性。     

钢框架柱抗火承载力的非线性有限元分析

为深入了解火灾下钢框架柱的受力性能和破坏模式以及各种因素对其抗火承载力的影响,采用有限元方法对H型钢框架柱在火灾中的反应进行了理论分析.结果表明:火灾中相连梁膨胀产生的推力对框架柱的耐火极限具有明显的降低作用,且随着框架柱荷载水平的增加这种影响加剧;由于内力重分布的影响,框架柱轴力在火灾初期持续增长,火灾后期反而降低甚至低于常温状态,且在火灾中随着温度的升高框架柱的端弯矩持续减小;火灾中H型钢框架柱的翼缘端部、中部发生明显的局部失稳现象,局部失稳的位置将影响抗火设计中柱的计算长度的取值.     

颅脑撞击损伤的三维有限元模型

通过一系列有效的简化和假设,建立颅脑的三维有限元模型,研究运动着的颅脑撞到静止物上时脑内响应,即颅脑减速损伤.得到了脑区的应力云图,清晰地反应出脑组织内的应力波传播和扩散过程,验证了当头部受到减速撞击时,损伤不仅仅发生在受撞击的局部,且会在应力波的传播方向发生更为严重、更为广泛的对冲性损伤.结果与已有文献及临床医学相符.     

基于弹塑性损伤模型的预应力闸墩非线性有限元分析

常规的弹塑性模型由于没有考虑到损伤对结构强度的影响,常常得到高于结构实际承载力的应力分布,难以模拟破坏时由于内部损伤的累积导致的变形增加和承载力降低.将规范应力应变曲线进行简化,推导出弹塑性损伤模型曲线,采用简支纯弯梁验证了该简化模型的正确性,然后将该模型应用于深溪沟水电站预应力闸墩非线性有限元分析.计算结果表明考虑结构弹塑性损伤较线弹性分析能更好反应结构真实受力特性,计算结果对预应力钢筋的布置和闸墩的设计具有指导意义.     

钢骨-钢管混凝土组合柱轴压承载力试验和有限元分析

通过8根钢骨-钢管混凝土组合柱的轴压承载力试验,研究了组合柱的工作机理、延性和极限承载力.结果表明,由于钢管、钢骨和混凝土的协同工作,可有效地提高柱子的承载力,延缓或抑制混凝土中剪切斜裂缝的开展,提高柱子的延性.另外,利用有限元软件ANSYS对组合柱轴压试验的全过程进行了数值模拟,得出的荷载-位移曲线与试验曲线吻合较好.     

基于ANSYS数控车床床身有限元结构分析

床身是车床的重要基础件,它的动态特性和静态特性直接影响车床的加工精度及精度稳定性。以CK6136型数控车床为研究对象,采用Pro／Ewildfire 3.0建立床身的实体模型,借助大型有限元软件ANSYS对其进行静力分析与模态分析。静力分析结果表明该机床的结构设计过于保守,3个方向的刚度分布不均匀;模态分析结果表明床身的上面及床身后侧面的局部刚度比较薄弱。根据有限元分析结果,对CK6136型数控车床的床身结构进行优化,确定合理的床身结构,为CNC数控车床设计与制造提供理论依据。     

渡槽结构动位移的动力有限元分析

结合某渡槽工程实例，给出渡槽结构抗震设计的计算条件、工况，采用动力有限元法对该渡槽结构的地震反应和动位移进行了计算．计算结果显示。槽内是、否或全部、部分有水，对结构整体的动位移均有一定影响．其中，中槽有水比边槽有水所产生的位移大，且位移分布复杂；河道是否有水对结构位移也有一定的影响．所得结论为渡槽结构的抗震设计提供了依据．     

天然气平板闸阀的有限元应力分析及结构改进

为了研究某闸阀发生开裂事故的原因,利用有限元方法对闸阀结构进行了应力分析.根据闸阀结构二维图纸的相关参数,运用三维建模软件建立闸阀的几何模型;将几何模型导入有限元分析软件ANSYS的仿真平台Workbench,建立闸阀的有限元分析模型;以闸阀的实际工作情况为依据,对闸阀的有限元分析模型施加边界条件,计算出闸阀的应力分布.闸阀的应力分布结果显示,闸阀在其凸台结构处具有应力集中现象且闸阀的最大应力也出现在凸台结构处,易引起闸阀凸台处的开裂.为了缓解闸阀凸台结构处的应力集中现象,对闸阀结构进行改进,去掉闸阀上引起应力集中的凸台结构.改进后的闸阀有限元应力分析表明：其最大应力值比改进前降低了37％左右,能更好地保证闸阀的安全使用.