考虑疲劳累积损伤的FRP-混凝土界面剥离模拟

鉴于疲劳累积损伤对FRP-混凝土界面黏结性能有重要影响, 通过统计分析既有FRP-混凝土界面疲劳剪切试验数据, 基于界面黏结疲劳退化双线性模型获得界面残余滑移量、峰值剪应力和初始刚度的疲劳退化规律, 发现随着荷载循环次数的增加, 界面残余滑移量增加, 而峰值剪应力与初始刚度均减小. 并采用基于内聚力模型的有限元法对典型界面疲劳剪切试验进行模拟, 得到了不同荷载循环次数下的界面黏结滑移关系. 模拟所得峰值剪应力、界面断裂能和界面剪切刚度与理论模型接近, 但极限滑移量大于理论模型, 黏结滑移曲线符合典型试验曲线特征. 从有限元模拟结果可知, 疲劳荷载作用会显著降低界面承载力, 但界面破坏特征并未发生显著变化.     

大型钢结构人行景观天桥的有限元分析

采用有限元方法对大型钢结构人行景观天桥进行了静力学、温度应力、动力学模态和初步的抗震能力分析,并就桥自重作用下的最大竖向位移和实际观测结果进行了比较,两者是一致的.计算结果表明:人行景观天桥在常规、温度极值改变和多遇地震荷载作用等多种工况下,现有的设计方案具有足够的强度、刚度和抗震能力.     

不对称布置RC框架-剪力墙结构抗侧刚度退化及扭转效应非线性仿真分析

采用三维实体退化虚拟层合单元非线性有限元分析法对一单跨3层RC框架进行仿真分析并与其试验结果对比验证之后,模拟分析了3个双跨两层不对称布置的RC框架-剪力墙结构空间模型在不同等级水平荷载作用下的全过程受力性能,得出了加载后期框架分担水平剪力比例明显增大,且框架距离剪力墙越远其分担剪力比例越大;随着荷载增大,剪力墙抗侧刚度退化速率逐步加快,框架刚度退化呈台阶式减慢;加载初期,结构"刚心"略向剪力墙位置方向偏移,加载中后期,结构"刚心"向远离剪力墙位置方向移动;结构设计强调"对称布置"和"二道防线"十分重要等研究结论。     

多分支拖曳线列阵系统的拖曳段张力和尾绳段振动极值的研究

以海洋石油720的多分支水下拖曳系统为工程背景,建立了多分支拖曳线列阵模型,并利用orcaflex软件模拟并分析了系统在不同的波高和流速下的稳定性,进而对船舶拖曳线列阵的首段张力极值、首段张力幅值差以及尾端振动极值进行了研究.得到了系统在使用水鸟的情况下可以提高稳定性且系统稳定性不受其本身的弯曲刚度、扭转刚度和轴向刚度的影响,最后对拖曳线列阵的实际应用提出了建议.     

半刚性连接钢框架整体结构屈曲荷载计算模型

在综合考虑梁柱任意半刚性连接及弹性支撑特性的基础上，建立了单层多跨平面钢框架结构整体失稳的线弹性屈曲荷载的解析计算模型，并同时考虑了所有柱脚的半刚性特征，使模型的适用范围更为广泛．本模型中的半刚性连接特性通过在所有梁柱连接处设置虚拟约束弹簧实现，弹性支撑则通过在柱顶引入具有任意刚度参数的水平弹簧实现．基于上述的基本模型，通过对所有构件建立失稳状态的控制方程并引入相应的连续性条件和边界条件，建立了平面单层任意多跨框架结构整体失稳的临界荷载解析计算方法，并研制了相应的计算程序．分析结果表明，半刚性连接特性和水平支撑效应对框架结构整体稳定性的影响极为显著，而且作用于多跨框架结构柱硕竖向荷载的分布特征对结构的整体稳定性有不可忽视的影响．另外，结构的支撑刚度及节点的半刚性连接特性对单层框架整体稳定性的影响具有明显的界限性和区间效应，对此需进一步开展深入研究．     

结构温度场和温度应力场的有限元分析

讨论用有限元分析温度对结构刚度和强度的影响。从热传导问题的基本方程出发，求解稳态和瞬态温度场所用的有限元一般格式，进而在瞬态不均匀温度场状态下，可将其影响转换成相应的等效节点温度载荷。采用一般有限元法可求得计算在此类载荷作用下结构的变形和应力场。本文所列算例结果合理，表明本文推荐的方法适用于工程分析。     

移动力作用下考虑自由振动与阻尼影响的简支梁桥动力响应理论解

对于移动力作用下简支梁的振动,推导了考虑阻尼和自由振动影响的动力学方程用以研究简支梁桥在车辆荷载作用下的动态挠度响应,并通过动力学有限元方法验证了该理论解的可靠性.利用该理论解探讨了影响车辆荷载冲击系数的主要因素,包括车辆的速度、桥梁的自振频率、结构材料类型和阻尼等,所得结论可为桥梁结构的减振降噪提供参考.     

墙柱截面特征及轴压比对RC框架和剪力墙抗侧性能影响非线性仿真分析

采用三维实体退化虚拟层合单元非线性有限元分析法,经对一个三跨4层RC框架-剪力墙模型模拟分析并与其试验结果对比验证之后,分别对方形和矩形柱RC框架、3种洞口类型RC剪力墙以及3种轴压比下的RC框架和剪力墙抗侧性能进行了模拟分析,得出方形柱RC框架侧移刚度退化速率较慢,剪力墙侧移刚度退化速率随洞口的减小而加快;RC框架和剪力墙前期侧移刚度随轴压比增大而提高,而其侧移刚度退化速率又随轴压比增大而加快,且轴压比越大侧移刚度退化系数极限值越低等结论。     

木框架有限元静力弹塑性分析

采用大型有限元软件ANSYS10.0对单调水平荷载作用下一榀门式木框架及其各种加固方案进行了静力弹塑性计算分析.通过各种加固方式下屈服荷载、极限荷载大小的比较以及相对于未加固木框架提高程度的比较,从中提出了对门式木框架加固的最佳方案,从而为木柱梁-土坯组合墙体的抗震加固方案奠定了基础.     

移动荷载作用下离散支承曲线轨道振动特性分析

针对地铁隧道中曲线轨道的振动问题, 将整体式轨道视为单层离散支承Euler梁, 利用振型叠加法和Runger-Kutta法得到了移动荷载作用下曲线梁径向、竖向和轴向挠度以及扭转位移的时程响应解答, 通过参数敏感性分析, 揭示了不同工况下曲线轨道的空间振动特性. 计算结果表明: 在目前列车速度下, 列车移动荷载近似于准静态荷载作用, 轨道梁的位移曲线呈对称分 布; 钢轨扣件间距对位移影响较小, 扣件支承刚度是影响钢轨位移的主要因素; 随着速度的增 加, 横向荷载作用方向发生改变, 径向位移和扭转变形先减小后增大, 存在一个理想车速; 曲线半径对径向位移和扭转变形影响较大, 对竖向位移影响不明显, 在曲线半径增加情况下, 可以适当增加超高角以减小径向位移和扭转变形.     

地震力冲击下梁桥桥台的非线性动力分析

提出了梁桥岸墩与桥板间预留空隙（变温伸缩用）时桥身与桥台的有限无非线性动力分析模型，给出了模拟墩顶橡胶支承、土压力基底摩擦力及可闭合空隙的特殊非线性单元，从而分析了地震时在桥板冲击作用下整个桥梁上部结构及桥台的非线性动力性能及安全度，并与计算桥台抗剪安全系数的简化能量法所给出的桥台滑移量做了数值对比     

基于响应面分析法中空吹塑制品壁厚分布的优化设计

针对经验法确定吹塑制品壁厚尺寸而导致其力学性能过剩或不足、原材料浪费等问题,通过使用响应面分析法和有限元分析法,以吹塑制品质量最小、提升其力学性能为目标,建立吹塑制品壁厚分布优化的数学模型,对制品的壁厚分布组合进行研究;在限定的目标条件内,获取制品的最佳壁厚分布组合,为研发过程中的壁厚尺寸提供选取标准.研究结果表明,通...     

基于梁格法的某简支板梁桥荷载研究

以某简支板梁桥为例,利用桥梁专用有限元软件MIDAS/CIVIL建立全桥空间梁格模型,分析了该桥的静力特性、动力特性,得到相应的理论值,并与实测值进行比较,对新建桥梁结构做出性能评估.结果表明:该桥整体刚度较大,承载能力较好,结构具有一定的安全储备.     

装配式框架结构的自由振动特性分析

针对装配式框架结构中梁柱节点呈半刚性的特点, 采用回传射线矩阵法研究了结构的自由振动特性. 对每个装配式框架结构中梁、柱分别采用2种不同的局部坐标系, 并考虑力的平衡条件、位移协调条件及框架边界条件, 建立了含半刚性节点的三层框架结构的回传射线矩阵方程. 采用MATLAB软件编程得到了框架结构的前18阶固有频率, 并与有限元模拟作对比分析, 验证了回传射线矩阵法在处理半刚性节点问题的有效性与正确性. 计算分析表明, 结构的固有频率对节点的半刚性特性非常敏感. 研究结果将为半刚性节点的装配式结构的动力设计提供参考.     

一类时滞计算机网络病毒模型的动力学行为

研究了一类具有2个时滞的SLBRS计算机病毒模型的局部稳定性和局部Hopf分支. 以2个时滞的不同组合为分支参数，得到了模型的局部稳定性和局部Hopf分支存在的充分条件.利用中心流形定理和规范型理论研究了Hopf分支的方向和稳定性等性质.最后，利用仿真示例对理论分析结果的正确性进行了验证.     

多尺度有限元法结合分层网格模拟二维奇异摄动的两端边界层问题

通过摄动系数建立分层网格,用多尺度有限元法捕捉对流扩散方程的两端边界层,研究二维奇异摄动模型。基于分层网格并利用多尺度基函数刻画了边界层的微观信息,用有限的计算资源、较短的计算时间, 得到了不依赖于摄动系数、一致稳定的模拟结果。     

各向异性接合材料界面端部场数值分析

为了求解各向异性接合材料界面端部奇异性应力场,建立了一种新型杂交元模型.该模型的独特之处在于:基于有限元特征法得到的奇异性场数值特征解建立了一种新型界面端奇异单元.通过算例证明,新型杂交元模型能够利用较少的单元数获得较为精确的数值结果.当前模型应用范围广泛,能够用于复杂结构的界面端部场求解.     

大型环状索杆结构的几何非线性稳定性分析

研究了大型环状索杆张力结构这一新结构的几何非线性稳定性能，为其应用于实际工程提供了理论基础，采用索元、梁元、杆元混合非线性有限元法，探讨了10种布索工况以及不同矢跨比下结构的几何非线性稳定性。结果表明，适当地布索可显著地提高结构的稳定性，同时布置环索和斜索或者同时布置环索和径向索时结构的承载能力分别是无索时的8．9倍、8．75倍，其中内环索对结构稳定性能的影响尤为重要；此外，在矢跨比为7／30左右时，该结构有最佳的稳定性能。     

桥墩防护钢绳圈同期作用历时的数值分析

通过动态有限元数值模拟，对钢绳柔性防撞装置在船－桥撞击过程中诸钢绳防撞圈同时发挥作用的所谓“同期作用历时”进行了数值分析，并分析讨论了钢绳防撞圈的柔度特性对于“同期作用历时”的影响。     

深基坑工程渗流场特性分析

深基坑工程的施工特点决定了其渗流场水力条件的复杂性。大量的工程实践显示，渗流问题是许多基坑工程事故的主要或重要原因。本文采用有限单元法分析了基坑渗流场分布特性。比较了不同水力条件下渗流作用对基坑土体渗透稳定性的影响，探讨了工程中可能出现的不利因素，特别是防渗体破坏情况对基坑安全造成的危害性。本文的工作也表明，利用数值方法分析基坑渗流场分布特性，对于深基坑工程的安全性评价和工程施工都具有重要的指导意义。