基于Drucker-Prager分析深埋球形洞室弹塑性

基于岩体力学中关于深埋圆形洞室的假设和Drucker-Prager准则,推导了深埋球形洞室开挖后应力弹性分布、塑性分布和塑性区半径的公式,并用所得到的公式与圆形洞室进行了比较,算例表明,在相同荷载和岩体强度参数的前提下,球形洞室的受力比圆形洞室的受力合理。     

基于Drucker-Prager准则球形洞室的弹塑性分析

基于岩体力学中关于深埋圆形洞室的假设和Drucker-Prager准则，推导了深埋球形洞室开挖后应力弹性分布、塑性分布和塑性区半径的公式，并用所得到的公式与圆形洞室进行了比较，算例表明，在相同荷载和岩体强度参数的前提下，球形洞室的受力比圆形洞室的受力合理。     

钢筋混凝土曲线箱梁非线性分析

本文使用分层退化壳单元对钢筋混凝土曲线箱梁弯曲、扭转时的材料和几何非线性行为进行了研究,总结出了钢筋混凝土曲线箱梁非线性荷载-位移曲线的变化规律.从计算结果的比较分析中,总结出了用分层板(壳)单元分析钢筋混凝土曲线箱梁时经济、合理的分层数目.     

筏板-桩-土相互作用的三维弹塑性有限元分析

通过无厚度的接触面单元模拟筏板–桩–土之间的非线性接触特性,同时采用Drucker-Prager弹塑性本构模型描述土的非线性特性,对桩筏基础进行了三维弹塑性有限元分析,得到了筏板–桩–土接触表面上法向应力和摩擦应力的分布以及桩周土体塑性变形发展情况。在此基础上,对筏形基础中筏板和桩的承载力分担比进行了分析。计算结果表明,随外荷载的增大,桩的承载力分担比增大,筏板的承载力分担比减小,但两者的变化幅度不大。     

筏板–桩–土相互作用的三维弹塑性有限元分析

通过无厚度的接触面单元模拟筏板–桩–土之间的非线性接触特性，同时采用Drucker-Prager弹塑性本构模型描述土的非线性特性，对桩筏基础进行了三维弹塑性有限元分析，得到了筏板–桩–土接触表面上法向应力和摩擦应力的分布以及桩周土体塑性变形发展情况。在此基础上，对筏形基础中筏板和桩的承载力分担比进行了分析。计算结果表明，随外荷载的增大，桩的承载力分担比增大，筏板的承载力分担比减小，但两者的变化幅度不大。     

曲线箱梁非线性有限元研究

根据曲线箱梁有机玻璃模型试验截面尺寸建立有限元分析模型,通过ANSYS对此模型进行三维非线性有限元分析,指出其结果与非线性理论研究结果以及试验结果较吻合,且能满足工程精度要求,并列出了相应的截面应力对比图表。     

混凝土梁柱构件基于截面纤维模型的弹塑性分析

采用了弹塑性纤维单元模拟钢筋混凝土梁、柱杆件,通过材料应力-应变本构关系对截面动态积分,直接得到构件刚度及恢复力特性,提出了适用于该模型的计算方法和相应的钢筋和混凝土材料单轴应力-应变本构关系。并应用通用有限元软件ABAQUS对钢筋混凝土悬臂柱及钢筋混凝土框架进行了拟动力反复加载计算,并与试验结果进行对比分析。     

火灾下钢筋混凝土结构热弹塑性变形分析

为了研究钢筋混凝土结构在火灾作用下的力学性能,利用弹塑性理论,根据材料不同的屈服法则,分别给出了钢筋和混凝土材料考虑温度变形和徐变变形热弹塑性问题的增量本构方程。考虑钢筋和混凝土力学性能随温度的变化,编制程序对钢筋混凝土简支板进行了非线性分析,并利用相关文献的试验结果,对本构方程的正确性和适用性进行了验证。对火灾作用下1榀单层单跨钢筋混凝土框架进行了非线性分析,并给出了部分节点位移随受火时间的变化规律。结果表明,钢筋混凝土结构在高温下会产生很大变形,钢筋混凝土框架梁柱节点位移随受火时间变化的曲线并不是呈单调变化趋势,有拐点存在,梁柱节点竖向位移值小于梁跨中节点值。     

剪力墙结构弹塑性分析的QR法I——位移函数及本构模型

基于QR法的基本原理和主要优点，建立了一套新的适用于剪力墙结构分析的位移函数，其中x方向采用新构造的3次B样条基函数，y方向则首次采用一般幂级数代替板条函数、正交函数等作为基函数；根据剪力墙的受力特点选择了适当的材料本构关系、屈服准则等；按照弹塑性力学基本原理，基于W．F．Chen模型，推导出了材料应力-应变关系的显式表达，为QR法和剪力墙结构弹塑性分析的结合奠定了较为完备的理论基础。     

非线性材料受压全曲线数学模型研究

根据实验研究总结出非线性材料的相对应力应变对数差值为常数，提出非线性材料对数差比值定律和对数模量概念，进而建立全曲线数学模型。提出的强韧系数是非线性材料的韧性特征指标，该成果有重要的学术价值和理论意义。     

基于三维弹塑性损伤模型的木材非线性分析

为预测木材复杂的受力行为,在弹塑性理论和连续介质损伤力学的框架内建立了木材三维弹塑性损伤本构模型。采用Hill屈服准则和Voce强化模型描述木材受压硬化行为;通过修正后的Hashin破坏准则和指数型损伤演化模型控制木材受拉、受剪的损伤演化过程。基于应变增量法求解本构模型的数值解,并采用Newton-Raphson迭代法求解塑性应变。通过编写用户自定义子程序（UMAT）将本构模型嵌入商业有限元软件ABAQUS,并根据试验结果对本构模型进行了验证。针对木材顺纹和横纹受压试验的数值模拟结果表明,该模型可以有效地描述木材的受压非线性硬化行为。针对木材斜纹受拉试验的数值模拟结果表明破坏准则可以较为准确地识别木材在横纹拉应力和顺纹剪应力作用下的破坏模式,损伤演化模型可以合理地控制木材的损伤演化过程。     

浅谈结构弹塑性分析中的混凝土构件模型

首先对结构弹塑性分析、结构弹塑性分析中的混凝土构件模型等进行了阐述,并且通过对一个简单框架结构进行弹塑性动力时程分析说明了构件模型选择对分析结果的影响,最后提出了相关结论及建议。     

循环加载下钢构件考虑几何非线性和材料非线性的分析方法

在双剪统一屈服准则的基础上,建立了一种全新的可以适用于多种不同材料的统一屈服准则.采用混合强化准则,考虑Bauschinger效应、屈服平台、硬化(软化)效应,建立了结构钢弹塑性统一本构模型,并推导了U.L格式的非线性有限元方程.     

基于修正弹塑性损伤模型的钢筋混凝土高桥墩地震损伤分析

Faria-Oliver损伤本构模型是一种模型参数少、标定方便、计算效率较高的混凝土弹塑性损伤本构模型,但此模型对循环荷载作用下混凝土受拉行为的描述略有不足;针对此点提出了修正模型,并基于大型有限元软件ABAQUS编制了修正模型的用户材料子程序VUMAT,对钢筋混凝土高桥墩进行了地震损伤分析。分析结果表明:基于提出的修正Faria-Oliver损伤模型对高桥墩进行地震损伤分析,能有效识别高桥墩在地震作用下的典型损伤破坏过程。并进而发现高桥墩在地震作用下易发生多处损伤,且损伤位置以及损伤演化过程对地震动频谱特性具有敏感性的特点。     

岩石三维弹塑性损伤本构模型研究

基于应变等效假设和真实应力概念的弹塑性损伤理论,在真实应力空间内,结合非线性统一强度模型,以广义塑性剪应变为硬化参数,并同时考虑应力水平对硬化速率的影响,建立了无损状态下岩石材料的弹塑性表达式;在名义应力空间内建立考虑围压对损伤速率影响的损伤演化方程,从而建立了岩石材料的三维弹塑性损伤本构模型。本构模型中各物理参数意义明确,与材料试验结果的对比表明,所建立的三维弹塑性损伤本构模型可较好地描述岩石材料在多轴受力情况下的变形与强度特性,为岩体工程的复杂非线性受力分析提供理论依据。     

基于Levy-Mises本构关系及Hoek-Brown屈服准则的轴对称圆巷理想弹塑性解

 采用增量型本构关系即Levy-Mises本构关系及Hoek-Brown屈服准则,对轴对称圆巷进行理想弹塑性条件下的理论求解。分别采用该求解公式、卡氏求解公式、基于Drucker-Prager屈服准则求解公式以及数值模拟(FLAC3D)试验等,对常规的工程实例进行计算,分析、研究不同求解公式计算结果的异同性。采用Levy-Mises本构关系及广义Hoek-Brown屈服准则,进行理想弹塑性条件下的半解析半数值解求解。     

曲线箱梁桥的地震反应分析

根据薄壁箱梁的翘曲扭转理论,建立了可以考虑截面翘曲和偏心影响的3维空间曲线箱梁桥的位移模式和能量泛函,利用有限元列式建立了动力方程。并编制了相应的程序。最后通过算例说明了翘曲扭转对曲线箱梁桥影响较大,不可忽略。     

曲线箱梁桥的地震反应分析

结合某城市一立交工程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;并选取三条地震波在桥的纵、横向同时进行桥梁地震作用下的时程分析,给出了曲线箱梁和桥墩的内力、位移时程反应,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.     

岩石的临界状态非关联弹塑性本构模型

当前岩石的弹塑性本构模型还缺乏实用性强,又比较符合实际的模型。本文作者引用非关联流动规则和弹塑性本构理论中的临界状态理论,研究了一个岩体的非关联弹塑本构模型.此模型可适用于低应力水平下的岩体力学模型,及统一处理硬化和软化材料的力学关系.本文给出了应用此模型的石英试件分析结果.