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非平稳温度场影响下混凝土结构的随机徐变应力 总被引:2,自引:0,他引:2
大体积混凝土结构的徐变应力受多种随机因素的影响。文中视混凝土结构内部温度场为非平稳随机过程,对此非平稳温度场采用了时域上简化处理的方法。同时,为进一步考虑材料参数(如徐变度、弹模等)随机性的影响,文中将随机有限元法引入到混凝土结构随机徐变应力的计算中,提出了求解随机徐变应力的初应变随机有限元隐式解法。 相似文献
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混凝土结构温度徐变应力的首次超越可靠度 总被引:3,自引:0,他引:3
基于随机有限元法,充分考虑大体积混凝土结构徐变温度应力计算中的各种随机因素,视混凝土温度场,弹模,徐变度以及抗力等为非平稳随机过程,针对非线性功能函数情况,首次提出了大体积混凝土结构随机温度徐变应力首次超越可靠度的计算方法,该方法可以方便地退化为求解任一时刻混凝土结构的静态可靠度。 相似文献
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随机桁架结构的非平稳随机动力响应分析 总被引:1,自引:0,他引:1
本文研究了随机桁架结构在非平稳随机激励下的动力响应问题。在利用随机因子法分析随机结构动力特性的基础上,给出了一种分析随机结构非平稳随机响应的新方法。从结构非平稳随机响应的表达式出发,同时考虑桁架结构的物理参数、几何尺寸的随机性,利用求解随机变量函数矩的方法和求解随机变量数字特征的代数综合法,导出了随机桁架结构在非平稳随机激励下位移响应均方值和应力响应均方值的均值、方差和变异系数的计算表达式。通过算例,分析了结构物理参数和几何尺寸的随机性对结构位移响应均方值和应力响应均方值随机变量随机性的影响。本文方法具有对随机结构进行一次动力分析便可求得动力响应的数字特征,且可以考察结构任一参数的随机性对结构非平稳随机响应分析结果的影响之优点。 相似文献
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为研究全非平稳地震作用下地下空间结构的随机地震反应特征及可靠度分析方法,本文基于非均匀调制演变随机过程,建立了一种同时考虑强度非平稳和频率非平稳的全非平稳随机地震动输入功率谱分析模型;利用频响函数和脉冲响应函数间的傅里叶变换关系,推导出了适用于地下空间结构随机反应分析的响应功率谱计算表达式,可结合有限元方法对全非平稳地震作用下地下空间结构进行随机反应分析.基于穿越过程为泊松过程假定,采用分部积分方法,进一步推导出了适用于首次超越破坏可靠度计算的互相关函数解析表达式.然后,本文以上海某两层三跨地铁车站为工程背景,建立土-地铁车站结构相互作用体系有限元模型,对全非平稳地震作用下地铁车站结构进行了随机反应分析和中柱可靠度分析.结果表明:在非均匀调制演变功率谱作用下,结构的响应功率谱也具有明显的演变特征;利用文中给出的互相关函数计算公式,可避开调制函数的数值微分,提高计算精度. 相似文献
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非确定性结构静动态特性稳健优化设计 总被引:7,自引:2,他引:5
本文研究了考虑参数随机性的结构静动态特性稳健性优化设计问题的数学模型和数值求解。在考虑结构设计变量和其研究了考虑参数随机性的结构静动态特性稳健性优化设计问题的数学模型和数值求
解. 在考虑结构设计变量和其他参数随机分布的前二阶矩的条件下,采用基于二阶摄动法的
随机有限元方法对结构响应的平均值和方差进行近似求解. 在摄动法有限元分析的框架下,
提出以一般函数形式表达的结构性能的平均值和标准差及其灵敏度的计算格式. 将结构
稳健性优化设计问题构造为双目标优化问题,优化目标包含结构性能函数的期望值和标准
差,约束函数的变异也给予考虑. 优化问题采用基于函数梯度的算法进行求解.
文中给出的数值算例显示了方法的有效性. 相似文献
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埋地管道随机振动的摄动分析 总被引:2,自引:0,他引:2
埋地管道的材料特性和沿线的土壤性质存在差异,对这种差异性采用随机参数描述有一定的合理性,因此在管道的随机振动分析中考虑结构参数的随机性是必要的,对于管道的抗震设计具有现实意义。对于在空间相关的地震地面随机激励下的埋地管道,将结构参数看作是随机变量,采用摄动分析法,推导了随机响应的相关函数和功率谱密度函数的解析表达式,大大方便了工程应用。针对某输油管道,给出了计算结果。 相似文献
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混凝土结构的随机温度及随机徐变应力 总被引:13,自引:0,他引:13
大体积混凝土结构随机温度及随机徐变应力的研究已显得越来越重要.本文从随机环境影响因素、混凝土材料的随机热力学参数、随机绝热温升以及混凝土徐变、老化等多种影响方面对混凝土结构的随机温度以及随机徐变应力目前已有的各种计算方法进行了较为系统地述评,指出了各种方法的适用性以及今后需要解决的问题. 相似文献
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应用随机边界元法分析材料弹性常数的随机性和裂纹面随机性对应力强度因子的影响。文中首先简介了随机边界元法,给出了具有随机材料或几何参数的弹性体的边界位移或面力的协方差,进而给出了材料参数和裂纹面随机时应力强度因子均值和方差的计算公式。算例中详细讨论了杨氏模量、泊松比及裂纹面的随机性对应力强度因子的影响。 相似文献
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行波效应下结构非平稳随机地震峰值响应分析 总被引:3,自引:0,他引:3
地震运动在本质上是非平稳随机过程。对于一个典型的地震记录,如果地震平稳段持续时间较短,采用非平稳随机过程描述其地震动特性较为合理。目前被最广泛接受的地震非平稳随机振动模型是演变随机激励模型。本文将虚拟激励法和精细积分法相结合,高精度计算了结构在这种随机地震激励下的时变均方根响应,并等效转化为相应的平稳随机过程后进行结构峰值响应计算。不仅考虑了激励的非平稳性,同时高效精确地考虑了结构的动力特性和地震行波效应。能够方便地应用于大型复杂结构,特别是为大跨度桥梁抗震分析提供了高效的计算手段。实际结构算例表明平稳假设会得到偏于保守的结果。当阻尼比较小时,这种差别会更明显。采用非平稳激励模型,显然更为合理;采用本文提出的方法可以很方便地处理这类问题。 相似文献
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《力学快报》2019,9(5):293-296
Stochastic heat conduction and thermal stress analysis of structures has received considerable attention in recent years. The propagation of uncertain thermal environments will lead to stochastic variations in temperature fields and thermal stresses. Therefore, it is reasonable to consider the variability of thermal environments while conducting thermal analysis. However, for ambient thermal excitations, only stationary random processes have been investigated thus far. In this study, the highly efficient explicit time-domain method(ETDM) is proposed for the analysis of non-stationary stochastic transient heat conduction and thermal stress problems. The explicit time-domain expressions of thermal responses are first constructed for a thermoelastic body. Then the statistical moments of thermal displacements and stresses can be directly obtained based on the explicit expressions of thermal responses. A numerical example involving non-stationary stochastic internal heat generation rate is investigated. The accuracy and efficiency of the proposed method are validated by comparison with the Monte-Carlo simulation. 相似文献
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Thomas Gernay Alain Millard Jean-Marc Franssen 《International Journal of Solids and Structures》2013,50(22-23):3659-3673
This paper aims to develop a multiaxial concrete model for implementation in finite element software dedicated to the analysis of structures in fire. The need for proper concrete model remains a challenging task in structural fire engineering because of the complexity of the concrete mechanical behavior characterization and the severe requirements for the material models raised by the development of performance-based design. A fully three-dimensional model is developed based on the combination of elastoplasticity and damage theories. The state of damage in concrete, assumed isotropic, is modeled by means of a fourth order damage tensor to capture the unilateral effect. The concrete model comprises a limited number of parameters that can be identified by three simple tests at ambient temperature. At high temperatures, a generic transient creep model is included to take into account explicitly the effect of transient creep strain. The numerical implementation of the concrete model in a finite element software is presented and a series of numerical simulations are conducted for validation. The concrete behavior is accurately captured in a large range of temperature and stress states. A limitation appears when modeling the concrete post-peak behavior in highly confined stress states, due to the coupling assumption between damage and plasticity, but the considered levels of triaxial confinement are unusual stress states in structural concrete. 相似文献
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高强混凝土徐变力学实验研究 总被引:2,自引:0,他引:2
为掌握苏通大桥连续刚构桥所用C60高强混凝土的徐变性能,开展了自然环境下配筋高强混凝土的徐变力学试验.为获得徐变试验所需75t的加载力,设计并制造出95t的徐变加载装置,解决了混凝土徐变试验大吨位加载的问题.针对应变测试过程中温度变化对应变测试的影响作了深入的探讨,提出了应变计温度影响的修正方法.通过试验结果与现行桥规JTG D62-2004的比较得出:配筋高强混凝土徐变系数远小于规范取值,且在170天后徐变系数有收敛的特征.试验结果说明,实桥所用C60高强混凝土的徐变可以满足桥梁对混凝土耐久性的要求. 相似文献
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传统Bingham模型适用于描述蠕变的前两个阶段,为了更加准确地描述岩体蠕变的三个阶段,本文提出了一种改进的非定常Bingham蠕变模型,并推导出其蠕变本构方程.该模型在传统Bingham模型的基础上串联一个非定常黏壶元件,并考虑岩体弹性模量及原有黏壶元件蠕变参数的非定常化.基于该模型对泥岩的蠕变试验曲线进行拟合及参数辨识,结果表明该模型具有较高的拟合精度,可以准确地描述泥岩蠕变的三个阶段,并实现了在数值软件中的应用,为实际工程提供了一种简单有效的蠕变本构模型. 相似文献