门式框架结构P-u效应的精确分析

采用共旋坐标法准确的导出了平面梁、柱单元发生大转动小应变时的单元切线刚度矩阵,利用该单元切线刚度矩阵由Newton-Raphson迭代法获得了大挠度框架结构的高精度数值解,将这种非线性单元用于分析门式框架结构效应获得了一些有益的结论.     

共旋梁单元几何非线性分析的子结构方法

采用有限元方法分析结构的非线性行为必须进行多次迭代求解,因此在保证非线性计算精度的同时提高其计算效率是关键。该文以内含2个平面梁单元的子结构为例,建立一种平面梁结构基于共旋法与子结构的几何非线性分析方法。共旋法具有将刚体位移从结构的大位移中扣除而得到准确的小变形的特点,子结构法则能将内部节点的自由度凝聚到边界节点从而大大减少结构非线性平衡方程组的阶数,该文将两者结合并利用有较好的通过荷载和位移极限点功能的修正弧长法编制了计算程序,对荷载-位移曲线具有“位移跳跃”或“荷载跌落”显著特征的数个算例进行分析,与已有文献的结果对比验证了方法及程序的正确性。     

空间桁架结构弹塑性稳定性分析的共旋坐标法

尽管空间桁架结构的非线性稳定已有大量研究，随着微型计算机的速度和内存空间的发展，有必要发展与其计算能力相适用的模型和方法。本文采用共旋坐标法导出了弹塑性空间桁架杆件单元在大转动、小应变条件下的标准单元切线刚度矩阵；提出了在R^n＋1维荷载-位移空间中求解非线性有限元方程组的拟弧长增量法迭代格式，该格式保留了迭代刚度矩阵的部分带状性能．在此基础上编制了相应的Fortran计算程序NST-SAP。算例表明，本文提出的刚度矩阵和迭代算法能精确有效地分析空间桁架结构弹塑性稳定性问题。     

国际期刊导读

应用于低阶四面体单元应力、应变有限元分析的稳定混合方程;基于有限元分析的桥梁建设阶段风险概率分析;Timoshenko精确法在悬臂梁适应性分析中的应用;利用四边形面积坐标法构建的4结点膜单元的几何非线性分析     

考虑岩石非线性和粘弹性的洞室围岩稳定和变形分析

本文对非线性和粘弹性岩体内地下洞室围岩作了稳定和变形分析。作为数学模型,采用了与鲍格斯(Burgers)蠕变模型相结合的非线性应力应变关系。在计算中,应用了以伽辽金(Galerkin)加权余量法原理为基础的有限单元法,取用四边形等参数单元。计算过程中考虑了洞室分期开挖施工的顺序,并用所谓的应力迁移法对产生的单元超余剪应力和拉应力作了处理.     

基于有限等参单元的等效平面桁架模型

针对有限元分析的复杂性,从弹性力学平面应力单元出发,结合无限小单元法和有限单元法,提出了等效平面桁架模型.基于平面应力单元和等效桁架单元在同样节点荷载下的位移等效,分析了等效后桁架杆件的初始刚度、截面面积及等效弹性模量等特征值;建立了等效平面桁架模型的单元刚度矩阵、应变矩阵和单元的轴力矩阵;给出了等效平面桁架模型的分离式模型,分析了非规'则带钢筋的四边形等参单元,建立了等参单元等效平面桁架模型的单元刚度矩阵.以某混凝土简支粱和混凝土重力坝作为研究对象,将等效桁架模型与有限元分析软件ANSYS 9.0的计算结果做比较.结果表明,等效桁架模型对平面问题的处理可以满足工程精度的要求,同时使计算模型简单化,体现了等效平面桁架模型的科学性.     

空间杆系结构极限承载力的非线性有限元分析

空间杆系结构极限承载力的非线性有限元分析研究工作虽然很多,但诸多存在列式复杂,程序计算效率低等缺点,本文直接从杆单元的空间几何关系和物理关系出发用共旋坐标法导出了空间杆单元在大转动变形条件下的单元切线刚度矩阵,并基于Newton-Raphson迭代法解非线性有限元方程,从而建立了空间杆系结构的大转动变形问题的计算机求解过程,且编制了相应的有限元Fortran程序NSTSAP.数值算例验证了本文方法可用于分析空间杆系结构的极限承载力.     

高阶四边形单元的流形方法

在原有的三角形单元的流形方法的基础上，提出了高阶四边形单元的流形方法。该法简化了数学和物理网格，减少了小块物理覆盖的生成数量，采用解析解的单纯形积分，提高了应力和应变的计算精度。首先推导了四边形单元的权函数，并给出四边形单元的高阶位移方程的一般表达式。进一步推导了应变和应力以及单元的刚度矩阵等，最后通过具体实例验证了高阶四边形流形单元的计算应力和应变的准确性。     

花凉亭土坝应力应变分析

本文对已建成的花凉亭土坝静应力应变进行有限单元非线性分析,以便探讨粘土心墙砂壳混合式坝型的坝体固结情况及心墙、铺盖的应力状态,并对花凉亭土坝心墙纵向裂缝成因进行了综合分析。非线性弹性模型参数E,μ,系采用邓肯-张所建议的方法确定,加荷卸荷过程模拟了施工和运行过程共分11级,包括坝的分期填土、水位涨落（加荷与卸荷）、渗透压力变化和土体湿化等。单元划分选用了四边形单元,计算方法采用中点增量法,并考虑了沉降量修正和破坏单元的应力调整。将计算成果与原体观测资料作了比较。最后,对计算方法和坝体安全进行了初步评价。     

利用四边形面积坐标法构建的4结点膜单元的几何非线性分析

最近,一种4结点膜单元AGQ6-I已经被成功地用来分析线性平板问题。由于这种模型是由四边形面积坐标法(QACM)构建的,QACM是一种用于研究四边形有限元模型的新自然坐标系统,因此模型比其他4结点等参单元对网格畸变的敏感度要小得多,它也避免了各种由于几何网格不规则性产生的相关问题。为了将QACM的这些优点应用到非线性应用软件上,本文建立了AGQ6-I的完全拉格朗日公式,这也是平面QACM理论第一次被应用于模糊几何非线性分析。几何非线性分析的数例表明,此公式能保证应用于严重畸变网格的有效性,因此QACM优于其他的4结点等参单元。分析结果表明:在几何非线性分析中,QACM对于开发简单有效及可信赖的板膜单元是非常有效的。     

基于三维非线性有限元的拱坝坝肩稳定分析

 刚体极限平衡法不能反映岩体中实际的应力分布,而基于有限元的强度折减系数法在判断收敛性方面也存在一些问题。为了解决这些问题,采用多重网格法,分别建立用于有限元计算的结构网格和用于计算滑面稳定安全系数的滑面网格。基于有限元计算的应力结果,通过插值获得滑面的受力分布情况,然后可以方便地计算得到任意滑面或滑块的稳定安全系数,从而将非线性有限元和刚体极限平衡分析方法结合起来。为了改善计算的收敛性和提高非线性求解的精度,非线性有限元计算采用一种基于Drucker-Prager准则的理想弹塑性增量分析方法,无论是对于小荷载步长还是大荷载步长,弹塑性计算均具有很好的收敛性。该方法已经集成到三维非线性有限元分析程序TFINE中,在分析了插值方法和网格密度对计算结果精度的影响基础上,将该方法应用于某水电站高拱坝坝肩的稳定分析中。计算结果分析以及与刚体极限平衡法结果的对比表明,由于考虑了计算过程中的非线性应力调整,所提出方法的计算结果虽然比刚体极限平衡法偏大,但更符合实际情况。     

石拱桥的加固与施工

介绍了一座3-11.6 m石拱桥的加固设计与施工技术,具体分析了设计施工要点、施工程序及应注意的关键点,从而为同类桥梁的加固积累经验,同时保证石拱桥的运营安全。     

内衬拱加固石拱桥施工方案探讨

分析了石拱桥的常见病害及其原因,总结了石拱桥的加固技术,结合一个工程实例,对内衬拱加固石拱桥的有效施工方案进行了详细阐述,并证明了该加固方案的有效性。     

中小跨径典型桥梁病害与加固技术分析

从桥梁检测、加固维修实际工程出发,针对中小跨径实心板梁桥、空心板梁桥、T形梁桥、石拱桥、双曲拱桥五种典型桥梁的病害情况进行了详细介绍与分析,在此基础上提出了相应的维修加固方案,可为广大桥梁检测与加固工程技术人员提供借鉴的参考依据。     

既有运营铁路上跨公路石拱桥的爆破拆除

在既有电气化铁路改造施工中,既有公跨铁石拱立交桥的原位改建并不少见,如何既保证既有铁路正常运营,又艰安全地拆除上跨石拱桥,是一项比较复杂的工作,根据一次实际施工,通过对方案选择,拱腹拆除,既有线路及接触网防护,方案实施等的阐述,找出施工的关键所在,并提出优化建议。     

斜石拱桥拱轴线公式的推导及其应用

针对石拱桥拱圈在设计施工中出现的技术问题,研究了石拱桥质量通病的各种诱发因素,主要通过对道路石拱桥质量通病的成因及防治措施进行分析,得出石拱桥工程病害的四种破坏机理与模式,最后主要针对斜石拱桥拱轴线公式应用数学知识归纳推导和论证,为设计和施工提供了技术保障。     

石拱桥加固利用

以桃红坡至临汾二级公路K31+525处旧石拱桥加固利用施工为背景,介绍了石拱桥加固利用的方案及施工技术,为今后在公路改扩建过程中遇到石拱桥加固利用的类似情况积累了经验。     

石拱小桥涵拱架的稳定性分析

指出石拱小桥涵目前主要采用拱架施工法,拱架的稳定性是石拱小桥涵施工成败的关键,通过实例,从施工安全的角度,阐述了拱架稳定性验算的步骤,提出了拱架施工时应注意的问题,以推广拱架的应用.     

1-40m石拱桥加固设计与施工

分析了某石拱桥的病害情况及原因,探讨了该石拱桥的加固设计要点,详细介绍了该石拱桥加固施工工艺,指出采用钢带围箍锚杆注浆等手段,确保了该桥的稳定性,提高了结构的耐久性,效果良好。     

石拱桥在农村公路中的应用及需注意的问题

对石拱桥进行了介绍,结合石拱桥在农村公路中的应用,探讨了石拱桥建设中易出现的几个问题,提出了解决问题的方法以确保石拱桥工程质量,延长石拱桥的使用期限。