样条函数-有限元法分析电视塔地震反应

本文提出样条函数-有限元法用于分析具有不同材料、不同截面变化规律的电视塔地震反应,推导了刚性地基上及柔性地基上桩支承电视塔两种情形的计算公式,编制了专用计算程序,于文末给出了电视塔地震反应分析算例,并对计算结果进行了分析讨论,对于电视塔抗震设计具有参考价值。研究表明:本文方法具有输入数据少、计算工作量小及计算精度满意等优点。     

多变量小波有限元法在求解中厚板问题中的应用

提出了一种基于二类变量广义变分原理的多变量小波有限元方法。为此，首先构造了便于边界条件处理的插值小波基，应用乘积型二元插值小波基来构造中厚板的广义变量场函数，通过二类变量广义变分原理建立了多变量小波有限元模型。在计算各种变量时，不需要利用其物理关系，也不必求导，可直接计算其结果，因而，各种变量均有足够的精度。     

组合网壳的有限元法分析

本文介绍了采用梁元、板壳元的组合结构有限元法来分析组合网壳结构,提出了用空间偏心梁单元来考虑肋及钢杆的偏心问题,并编制了计算分析组合网壳位移、内力的专用程序CSAP,使用非常方便。     

抛物旋转扁壳的大挠度问题

本文使用积分方程理论,将旋转扁壳轴对称大挠度问题的基本微分方程化成等效的积分方程,给出了积分方程的迭代解。     

弹性地基板动力响应问题的多变量样条状态空间精细法

采用样条元与状态空间精细法分析弹性地基板的动力响应量。对空间域采用样条元计算,对时间域采用状态空间精细法。在计算过程中,不解线性方程组,直接进行精细迭代计算,程序简单,效率高。同时给出了数值算例,并与其他算法进行了比较,其计算结果比较接近。     

基于四边形网格的下限原理有限元法

 为了克服四边形网格下限法不能充分利用线性规划算法的不足,通过在四边形网格积分意义上建立平衡方程的弱形式,从而得到线性的平衡方程,克服了常规基于插值应力场得到的方程为非线性的缺点。另外,四边形网格比三角形网格具有更少的自变量和约束方程,使求解效率得到较大提升。算例表明：四边形网格的精度和效率都优于三角形网格,这与普通有限元是一致的。     

扁球壳的大挠度弹塑性分析

推导出了几何非线性和物理非线性的扁球壳在法向荷载作用下增量形式的基本微分方程，并用伽辽金配点法求解该方程，给出了轴对称扁球壳在均布荷载作用下的数值计算结果。     

矩形底扁球壳的温度内力问题

一、前言 从愈来愈多的实践中说明:在薄壳结构中,由于温度变化而引起的亮体内力,在设计中是一个应该考虑的因素。过去,未予以足够的重视。近年来,在砖薄壳和钢筋混凝土壳体建筑中,有由于温度变化而引起附加内力使壳体开裂的现象。在国外亦曾发生由于没有充分考虑温度内力而使薄壳结构失败的事故。这样看来,在理论上寻求一个实用的计算温度内力的方法已经是实际生产的迫切要求了。     

扁球壳结构的塑性极限分析

本文在文献基础上,分析了矩形底扁壳结构的塑性极限状态.利用机动法分别求出了等矢高方形底、不等矢高矩形底扁球壳的内力和极限荷载,并给出了计算实例.     

基于节点坐标变量的桁架大位移非线性有限元法

为求解桁架大位移问题, 提出了一种基于节点坐标变量的非线性有限元法——以杆端节点坐标向量为显函变量写出单元杆端力向量表达式,由单元杆端力向量装配结构非线性平衡方程。求解时,首先根据矩阵微分理论求出单元杆端力向量关于杆端节点坐标向量的导数矩阵,由该导数矩阵装配结构非线性微分平衡方程;然后按照Newton切线法原理建立等效线性逼近方程,引入边界约束条件得到结构节点坐标的迭代公式。研究结果表明:该方法稳定性好、精度高、收敛速度快且简单易用, 为求解桁架大位移问题提供了一种有效方法。     

均布荷载下多波连续球面扁壳的计算

本文根据扁壳的弯矩理论讨论了矩形底球面扁壳的解析解。给出的内力及位移分量的表达式可用来考虑连续壳体的边界影响。解析解采取单级数形式。通过数值计算的结果分析,证明解的收敛性较好,可满足工程设计的要求。已编制了输入数据简单且勿需较大内存的微机通用程序。     

样条加权残值法分析加筋圆柱壳的弯曲问题

采用五次样条函数加权配线法分析加筋圆柱壳的弯曲变形和弯曲内力。介绍样条函数作为试函数的边界配置和组合运算，作为一个实例，通过简单的分段积分为零求出柱面壳在不同的加强筋条高度的情况，在线性分布载荷下的最大变形和内力的位置大小。     

双曲索撑扁网壳结构的分析

索撑网壳是一种新型的单层网壳形式,主要应用于大跨度玻璃采光顶结构中,目前,索撑网壳结构在国内的应用和研究还相对较少。本文对双曲网壳索撑扁网壳结构的静力和动力特性进行分析,导得其简便的计算公式,并通过一个算例阐述了公式的应用。计算结果表明:双曲索撑扁网壳受力合理,拱的轴力在跨中最大,靠近周边为零,而索撑正相反,两者可互为补充。本文方法可在结构的初步设计中应用。     

方底钢筋混凝土球扁壳基于双剪屈服准则的极限分析

利用双剪屈服准则建立了用机动法计算钢筋混凝土球扁壳的塑性屈服线理论,给出塑性屈服线求极限荷载的方法,使其更加合理。建立了矩形底的钢筋混凝土扁壳的屈服条件,并用无矩和有矩理论求解出方形底周边铰支的球扁壳的极限载荷。     

基于离散变量的网壳结构截面优化设计

以杆件横截面积及工程中常用的两种球节点体积为设计变量 ,以工程造价为目标函数 ,采用基于离散变量的两级优化方法对空间网壳结构进行了截面优化设计 ;编制了SIOP网壳结构截面优化设计程序 ,解决了与Algor(SAP93)程序的接口问题。为提高精度 ,在优化设计过程中采用了 0阶修正。最后通过两个算例 ,与满应力优化设计结果进行了比较 ,验证了该方法与程序的可行性和有效性     

四边简支短形底球面扁壳的热应力问题

球面扁壳是一种新型的大跨度楼盖形式。若要将这种楼盖应用于高温厂房,则必须要考虑它在室内外温度差作用下的温度应力问题。虽然,在1951年符拉索夫就管提出过扁壳热应力问题的理论,但是他的基本方程看来是可疑的。因此本文选择了胞罗金文章中提出的基本方程作为出发点重新作了推广。对于四边简支的矩形底球面需壳,我们把问题归结为求解三个独立无关的二阶偏微分方程的边值问题。而在内外温度都为常数     

水工结构接触问题的多体有限元法

针对水工结构中的局部接触问题,提出了一种新的数值分析方法—多体有限元法。基于DDA方法的分析思路,以结构面切割而成的块体作为分析单元,每一块体均可允许自身有独立的位移和变形,通过块体间的接触和几何关系形成一个完整的块体系统。块体内部采用有限元法求解,块体之间通过接触力相互联系,且在接触界面上引入变形协调条件,保证了多个块体互相接触作用时块体位移和应力状态的连续性,从而使得计算更加符合实际情况。该方法接触求解过程中无需指定法向刚度及切向刚度等参数,避免了DDA方法因引入刚性弹簧而出现的嵌入问题,同时提高了块体内部变形的求解精度。推导了多体有限元法求解接触问题的支配方程,并给出了其增量形式的定解条件和判定条件。最后通过3个数值算例验证了本文方法的正确性和有效性。     

用于组合旋转壳分析的样条罚子域法

根据罚单元的概念以非等距Ｂ３样条为基函数建立了样条罚子域，有效地解决了组合旋转壳结构中非光滑连接子城位移协调问题．拓宽了样条子域法的应用范围．对于一般区域及光滑连接部分则一律采用广义样条子域法建立位移模式．算例表明，利用该方法进行组合旋转壳分析，具有自由度少，精度高和便于程序实现的特点．     

基于离散元法与有限元法耦合模型的网壳结构倒塌过程分析

针对有限元法(FEM)处理不连续位移场所存在的难以收敛、网格需重新划分、裂尖奇异场网格密度大等问题,结合离散元法(DEM)的优点,提出了一种DEM/FEM耦合计算模型。基于罚函数法,通过建立虚功方程及变分原理,得到了界面耦合力的计算公式,给出了耦合模型计算流程并自主开发了相关计算程序,通过算例验证了该耦合计算模型的正确性。并将该耦合模型用于单层球面网壳结构受冲击荷载作用下的倒塌过程仿真,比较了纯FEM、纯DEM及DEM/FEM耦合三种不同计算模型的数值结果与计算效率。计算结果表明:DEM/FEM耦合模型应用于网壳结构倒塌数值模拟时,与纯DEM模型相比,可减少计算规模从而节省机时,计算效率高;在处理强非线性问题时,纯FEM存在不收敛现象而耦合模型则能顺利完成计算分析,更具算法稳定性优势。