高层建筑深基坑支护结构三维计算方法研究

在已有的竖向弹性地基梁有限元二维的基础上,提出了竖向弹性地基梁有限元三维计算方法。该法较二维计算方法,计算简明实用,更接近工程实际,不但可以获得较合理的计算结果,而且可以节约工程量,具有明显的经济效益。     

弹性地基梁的积分变换解法

利用拉普拉斯变换方法来计算弹性地基梁，得到了有限长弹性地基梁的弯曲变形、剪力和弯矩的统一表达式．这种方法具有计算过程简单，规范化，易于编程序计算的特点．     

修正刚度矩阵法求解弹性地基梁板体系

根据弹性地基的修正刚度矩阵法和弹性地基板的有限元解法,分析了弹性地基上的梁板体系,给出了梁板体系的地基反力矩阵及建立了求解弹性地基上梁板体系的方程式,该法不仅考虑了地基反力对结点竖向位移的作用,也考虑了对转动位移的影响,这种求解方法很适宜计算机求解,最后,分析了一个具体算例,以证明其适用性。     

双参数弹性地基上变截面梁的弯曲

以弹性地基梁的初参数解为基础，通过把任意变截面的梁离散成阶梯梁，利用传递矩阵法，研究了双参数弹性地基上任意变截面梁的弯曲问题．所得公式形式统一，适合计算机编程．通过分别计算从外部逼近和从外部逼近的阶梯梁，再将两次计算的结果进行平均，不仅在阶梯数比较少的情况下仍就可得到比较满意的结果，并且可以估计计算误差．文末给出了典型算例．     

基于双参数地基梁的框支密肋复合墙梁受力分析

为了研究框支密肋复合墙梁的受力性能,应用弹性地基梁理论,将上部密肋复合墙体简化为考虑剪切作用影响的Pasternak双参数弹性地基,托梁视为倒置于弹性地基上的有限长梁,借鉴Vlasov模型推导了考虑材料性能差异的等效地基参数,进而建立了托梁的挠曲变形控制微分方程;采用传递矩阵法求解了墙梁界面的竖向应力分布及托梁内力,并与有限元分析结果进行了对比,二者吻合较好.结果表明,基于双参数弹性地基上的梁模型能够较好地反映框支密肋复合墙梁的受力性能.     

连续弹性地基梁静力分析的原理和运用

根据结构分析中的虚功原理推导弹性地基梁位移计算的一般公式,介绍了连续弹性地基梁的静力分析方法.经验证,其计算结果与有限元分析结果一致,证明了该公式的正确性.     

弹性地基梁两种内力计算方法比较

弹性地基梁内力计算的关键在于确定地基反力．目前常用的两种内力计算方法中，由于拟定的地基反力分布曲线不同，因而内力计算结果是有差别的．计算结果对比表明，链杆法计算比较精确．     

多层混合结构楼盖梁板与墙体的整体工作

本文把墙体作为楼盖梁板支承部分的弹性地基,考虑二者整体协同工作;同时考虑支承部分上部墙体的压应力(σ_0)对梁板和墙体内力相互影响。本文较合理地解决了多层混合结构在竖向荷载作用下梁板和墙体整体协同工作的内力计算问题。     

弹性地基梁的单元刚度矩阵及其固端内力

引进弹性地基梁单元特征矩阵和积分常数矩阵的概念，揭示了特征矩阵和积分常数矩阵互为逆矩阵这一事实，使得求解弹性地基梁的问题变得简单明了。提出的求弹性地基梁单元刚度矩阵的方法以及求其上作用均布荷载的固端内力的方法，物理概念明确，编程简单，可用于有限元的结构分析程序中。     

基于有限元与小波变换的弹性地基梁损伤识别方法研究

采用转角模态的小波分析方法研究了带刚度下降损伤段的弹性地基梁损伤识别问题.利用有限元分析求解带刚度下降段的模态参数,建立了基于转角模态小波变换识别弹性地基梁损伤的方法.以两端简支弹性地基梁为例,分别给出了地基梁无损伤、梁单独损伤、梁和弹簧同时损伤且损伤位置不同的有限元模型,计算得到了结构的转角模态,并通过转角模态小波分析来识别弹性地基梁内刚度下降段的位置.从识别结果发现,存在随机噪声的情况下,运用了转角模态小波变换方法,仍能识别出地基梁的刚度变化截面.数值算例证实了该方法的有效性和稳健性,研究结果对实际工程中的结构损伤诊断提供参考.     

基于有限元法的高压SF6断路器三维电场分析

为了满足多介质复杂结构三维电场逆问题对三维电场数值计算提出的高精度和高效率的要求,以有限元方法为基本理论,编制了基于四面体网格剖分的三维电场有限元计算平台.运用计算平台对高压SF₆断路器灭弧室内的三维电场进行了准确计算,根据灭弧室内的电场分布对动触头结构进行优化分析,得到了高压SF₆断路器内部等位线分布图、等电场强度分布图和不同动触头结构下的最大电场强度值.算例计算结果证明了该计算平台能被应用于三维电场逆问题的求解.     

简支转连续梁桥二次预应力筋张拉参数优化

简支转连续梁桥二次预应力钢束的合理配置对成桥后的应力储备和线形有着重要影响.通过有限元计算分析了二次预应力筋张拉参数(长度、根数、张拉控制应力)对结构的影响,改变张拉参数进行若干组有限元计算,生成BP神经网络样本,将其作为遗传算法寻优的子程序识别出最优的二次预应力筋张拉参数.襄樊四桥的工程实例亦表明,该方法获得了较为满意的优化结果.     

桩基三维非对称局部冲刷坑条件下土体应力计算简化模型

桥梁桩基周围形成局部冲刷坑时会导致桩基有效埋深减小,增大工程结构的安全隐患.目前研究的冲刷坑模型多为对称形态,而工程实际中的冲刷坑多为非对称形态,桩基处于更不利状态.合理计算桩周形成非对称冲刷坑后土体的应力变化是评价桩基承载力的关键之一,但目前尚没有严格的理论计算方法.针对该问题,根据试验实测的非对称冲刷坑形态提出了三...     

板料成形模拟中三维构型网格节点的运动控制

基于塑性形变理论的有限元法在板料成形快速模拟中得到了越来越广泛的应用,三维空间构型网格节点的运动控制已经成为了其中一个关键问题.在理想成形理论的基础上,提出了板料成形正向有限元法;针对零件网格节点在三维空间滑移约束面上的运动控制问题,采用三套坐标系与两种坐标转换的策略,基于节点局部坐标系建立正向有限元控制方程,然后进行Newton-Raphson迭代求解;分别运用自主开发的逆向与正向有限元程序,对一个不规则盒形件的拉深成形进行模拟.结果表明,采用三套坐标系与两种坐标转换的策略,实现了正向有限元法在板料成形快速模拟中的应用;相对于逆向有限元法,正向有限元法能够更加有效地预测零件的成形性能与外形.     

盾构法施工中地下管线沉降监测与数值模拟

为研究地铁施工对地下管线的影响情况,以沈阳地铁1号线为工程背景,对盾构法施工引起的地下管线沉降规律及现场监测数据进行分析,说明所采用的施工方法和监测方案是安全可靠的.利用ABAQUS软件建立了能够更加全面合理地模拟施工过程中各种因素影响的三维有限元模型,以实际的地层参数、施工参数及相应的管线变形监测数据等作为样本,利用所建模型对隧道施工中的管线沉降进行对比分析,总结在施工阶段管线沉降量的变化情况,计算结果基本满意.实测数据分析结果和有限元模拟结果表明,盾构施工地下管线的变形在安全运行允许的范围之内.     

用等参元方法计算弹丸结构特征数

本文利用有限元分析中的等参元和高斯积分法建立了计算弹丸结构特征数的公式,这种方法数据准备少,计算精度高。更重要的是利用这种方法使得繁琐的计算弹丸结构特征数的工作,无单独存在的必要。在利用有限元程序进行结构强度分析的同时附带就把弹丸结构特征数计算完毕,大大节省了时间,加快了设计进度。     

一个相变问题的有限元解

本文把一个包含有相变过程的热传导问题简化为一维问题后,用加权余量法推导了不同相内的热传导有限元计算公式及其交接处的处理方法。同时文中还推导了不同相间的介面运动规律计算式。这些公式构成了完整的有限计算格式。利用这些公式作者编制了计算机程序进行计算.结果表明,这些公式和程序是正确而有效的。     

溪洛渡高拱坝渐进破坏过程仿真分析与稳定安全度研究

采用三维弹塑性有限元方法，模拟施工程序和加载过程，考虑坝体基础相互作用，利用强度储备系数法、超载系数法和能量法等，对坝体－坝基系统进行渐进破坏过程计算分析。计算结果表明，模拟破坏的方法不同，其渐进破坏过程和失稳模式不同，相应强度储备安全系数和超载安全系数也不同，而用强度分析法和稳定分析法求得的极限承载能力完全一致，大坝的稳定安全度满足要求。     

求解高速球轴承载荷分布的简化矩阵模型

给出了根据滚动体高速运转时几何参数和力能参数的变化特征,将高速球轴承载荷求解方程组简化为基于杆系有限元方法的矩阵模型。通过分析内圈平衡方程,发现杆件有限元模型中的参数在计算过程中具有独立变量,并且包含已知变量,进而对有限元模型进行了降阶简化,得到了4阶矩阵模型,较大程度地简化了载荷分布计算,且其形式尤其适于MATLAB矩阵求解,程序编写变得简单,提高了计算速度,改善了计算的稳定性。最后通过算例比较说明了本文方法的正确性,可以替代传统的计算方法。     

基于有限元的输电导线电磁环境评估与预测

基于有限元方法,计算输电导线周围的工频电场、工频磁场、无线电干扰和可听噪声.通过与传统计算方法和现场实测数据的比较,验证有限元法在计算导线周围工频场强时的优越性,计算结果表明:有限元法能准确反映子导线表面电场强度由于电荷分布不均引起的沿面变化,有效提高了无线电干扰和可听噪声的计算精度.并开发了输电导线电磁环境评估通用计...