西安东门城墙的弹塑性有限元分析

西安东门城墙是我国的重点保护文物，对其研究意义重大．采用俞茂宏统一强度理论建立的弹塑性本构模型对其研究，得到了不同强度准则下的荷载系数位移曲线、塑性区分布、主应力迹线、弹塑性极限等结构特性．研究表明，不同的强度理论（如ＭｏｈｒＣｏｕｌｏｍｂ理论、广义双剪强度理论和ＤｒｕｃｋｅｒＰｒａｇｅｒ准则）对城墙结构分析有很大的影响．     

高层建筑上部结构-桩-土共同作用特性的分析与研究

为了全面认识上部结构 -桩 -土共同作用结构的受力机理以及地震作用下的受力行为及抗震性能 ,寻求高层建筑设计的合理性 ,对在共同作用下上部结构动力特性进行了分析。采用时程分析进行了上部结构共同作用的地震反应计算 ,利用解析法、差分法对上部结构及基础进行了共同作用与非共同作用下计算内力的比较 ,提出了在实际设计中高层结构应注意的问题 ,为上部结构设计提供理论依据。     

岩土类材料的统一强度理论及其应用

岩土类材料的强度理论是土木、水利、铁道、矿业等工程中的一个重要的基本问题。以往各种强度理论一般只适用于某一类特定的材料。本文对材料强度理论不作任何假设（如外凸性等），直接根据材料单向拉伸和单向压缩强度极限（也可用岩土工程中常用的材料强度参数Ｃ＿０和φ），从一个统一的单元体模型出发，考虑所有应力分量以及它们对材料破坏的不同影响，建立一个能够适用于各类材料的统一强度理论和统一形式的数学表达式。它包含了现有各种主要强度理论和一些尚未表达过的新的强度理论。按统一强度理论表达式得出的两大族８种强度准则可以适用于各种岩土类材料，并可由此蜕化得出两族适用于金属材料的统一形式屈服准则。     

砖混建筑结构基础隔震分析

本文建立了砖混建筑结构基础隔震及其限位系统的数学模型、力学模型。并结合陕西西安和云南大理的两幢砖混试点工程楼，讨论了摩擦系数、限位器刚度、地震等级等对砖混结构基础滑动隔震结构的影响。提出的几点建议可供同类建筑结构设计时参考。     

统一强度理论的发展及其在土木水利等工程中的应用和经济意义

统一强度理论是在中国本土原创产生和发展起来的关于材料强度和结构强度的系统新理论。它从连续统力学最基本的单元体力学模型开始，到数学建模方法，理论公式的表述，以及一系列新的理论公式都不同于以往的各种理论。它将以往各种适合于某一类材料的单一强度理论推进为可以适合于多种材料的统一强度理论。经过40多年的发展，它不仅自己形成了系统的理论，而且将很多著名的理论包容其中，形成了范围更宽广、功能更强大的理论体系。由于它具有一个统一的力学模型，清晰的物理意义，简单的线性数学表述式，能反映材料的基本特性，即sD效应(不同的抗拉强度和抗压强度)、静水应力效应、正应力效应、中间主应力效应和中间主剪应力效应，以及结构强度分析的破坏准则效应，并且与现有的实验数据相吻合，能容易地适合许多新情况；此外，统一强度理论既容易用来取得解析解，也容易用于计算机程序取得数值解。统一强度理论已被推广应用于很多领域。在连续介质和工程应用的框架下对统一强度理论的发展及其在土木工程中的应用和经济意义进行较为系统的小结。     

考虑剪胀及软化的洞室围岩弹塑性分析的统一解

基于俞茂宏统一强度理论，考虑某些材料屈服后的强度衰减(塑性软化)和体积膨胀的特点，用弹性-塑性软化-塑性残余三线性应力-应变模型推导出了洞室围岩塑性残余区半径、塑性软化区半径、洞周边位移、围岩内任一点应力及围岩压力的解析表达式，给出了洞室围岩所处应力状态的判别式。得出的解答具有广泛意义，著名的Kastner公式、Airey公式和现有的一些结果为其特例。通过实例分析了剪胀、软化及不同强度模型对结果的影响。该结果在洞室围岩稳定性分析和加固等方面具有一定的工程实用价值。     

考虑地基水平摩阻的Winkler地基Timoshenko梁分析

考虑地基水平摩阻的影响,建立Winkler地基上Timoshenko深梁的平衡方程,导出微分方程的初参数解和传递矩阵法,利用初参数解建立有限元列式和单元内均布荷载、集中力、集中力偶等非结点荷载的等效公式。当地基水平劲度系数为0时,地基退化为传统的Winkler地基,当梁的抗剪劲度无穷大时,Timoshenko梁退化为Euler梁,该模型是一种较为通用的模型。利用传递矩阵法和有限元法分析在均布荷载和集中力共同作用下的两端自由Timoshenko梁及在集中力、集中力偶和分布荷载共同作用下的二端自由阶梯梁弯曲问题,讨论Winkler地基、双参数地基、考虑水平摩阻的Winkler地基梁的挠度、转角、剪力、弯矩变化。算例结果表明:传递矩阵法结果与有限元结果完全一致,可相互验证其正确性,有限元精度不依赖于单元划分密度,水平摩阻对弹性地基梁有较大影响。     

旋转电磁力激励结构振动的隔离和抑制

旋转电磁场激励结构振动是电机设备向大型化发展后所出现的一个新的研究课题。本研究通过旋转电磁插激励结构的稳态和暂态响应计算、模拟结构试验以及在一些大型发电设备上的实际应用,提出了隔离旋转电磁振动的弱耦合原则和抑制结构剧烈振动的集中质量捎振法。并应用此法于一些大型发电机取得显著效果。弱耦合原则和集中质量消振法也可以推广应用于其它隔振结构和稳态运行结构剧烈振动的消除。     

三剪应力统一屈服准则研究

为克服单剪屈服准则仅考虑最大主切应力和双剪准则只考虑两个较大主切应力的缺点，以菱形十二面单元体为依据，同时考虑单元体上的三个主切应力τ13、τ12、和τ23、对材料屈服的影响，认为这三者的组合达到某一极值时，材料即出现屈服．提出了三剪应力统一屈服准则，三剪屈服准则可更大限度地发挥材料的强度潜力．该屈服准则比单剪屈服准则和双剪屈服准则更具有一般性．它还可以考虑单元体上所作用的全部剪应力的不同组合，从而构成外凸和非凸两大族屈服面．     

岩石非线性统一弹塑性模型

本文采用流动矢量奇异性的统一处理方法，推导出岩石非线性统一屈服面（破坏面）的流动矢量表达式。根据流动矢量表达式可编制岩石非线性统一弹塑性材料模型计算程序子块，在有限元软件中调用，使岩石非线性统一强度理论能在岩石工程中得到应用。