改进的随机有限元法

本文以有限元方法为基础,导出了结构荷载效应特征函数算式。由此,可确定结构荷载效应分布概型及其数字特征。     

超静定杆系结构荷载效应分布概型及数字特征

本文以结构网格分析法为基础,导出了超静定杆系结构荷载效应特征函数算式.由此,可求得超静定杆系结构荷载效应分布概型及其数字特征.     

断面风压作用下冷却塔塔筒内力影响线研究

为深入理解塔筒表面风压与塔筒内力的关系,以某大型双曲冷却塔为例,根据断面风压作用下内力影响线,分析了塔筒的受力特征,尤其是其子午向受力特征和断面风压的局部效应。从子午向轴力F_Y的影响面可知:在高度方向上,F_Y受到整个塔筒高度范围荷载的影响,表现出较为明显的空间结构受力特征;但在断面风压作用下,F_Y将只受其上部荷载的影响,表现出类似悬臂结构的受力特征。另外,不管是单位面荷载还是断面风压,其他内力如子午向弯矩M_Y、环向轴力F_X和环向弯矩M_X都表现出显著的局部效应。     

刚体弹簧元法对钢筋混凝土悬臂梁剪切破坏尺寸效应的模拟应用

为了研究刚体弹簧元法对钢筋混凝土构件在循环往复荷载作用下剪切性能尺寸效应研究的适用性与准确性,在平面二维刚体弹簧元模型的基础上,将其发展至三维,并应用于钢筋混凝土悬臂梁尺寸效应研究中。通过对比试验结果与数值模拟结果,分析了钢筋混凝土悬臂梁在循环往复荷载下的滞回性能、开裂变形等特征。结果表明:三维刚体弹簧元法能够较好地模拟不同尺寸的钢筋混凝土悬臂梁在循环往复荷载下的剪切性能,模拟得到的承载力、延性变形等和已有文献试验结果基本相符;循环往复荷载作用下的钢筋混凝土悬臂梁表现出明显的尺寸效应。     

横观各向同性圆柱体端部问题的三维弹性理论解

从位移的通解出发，用分离变量法得到横观各向同性圆柱体的位移和应力的特征函数展开式，并把位移势函数的解用付里叶积分的形式表示。利用留数运算，该积分解可以转换成类似于特征函数的展开式。通过混合端部边界问题，得到与特征函数解成双正交关系的另一组函数。利用这种双正交关系，可以处理不同的端部边界问题。     

胶新铁路砂土液化区路基沉降规律研究

地震液化常给人们带来巨大损失,而剪切振动和循环荷载作用下的动力学效应常被认为是地震液化的主要原因,人们对剪切荷载作用下饱和砂土的液化问题进行了较多的研究,而对循环荷载作用下砂土液化的动力学效应研究较少。胶新铁路在DK39+000开始为高地震烈度区,DK283+550~DK283+770分布有地震可液化层,工程修建后列车动荷载的影响将会有诱发砂土液化的可能性。为了研究通车前自然沉降特征和通车后循环荷载作用下的路基沉降变形规律,本文在具体分析了砂土液化的概念和准则判别的基础上,重点分析了砂土液化区路基沉降特征,包括测试断面竖向分层沉降变形特征分析和路基水平位移特征分析。最后在试验的基础上,从理论上给出了循环荷载下砂土的本构关系。     

随机压电智能桁架结构闭环控制概率动力响应分析

针对随机压电智能桁架结构研究了基于概率的结构闭环控制系统动力响应分析模型与方法．考虑结构的物理参数、几何尺寸、外荷载幅值以及闭环系统控制力同时具有随机性时，利用振型迭加法导出了结构动力响应随机变量的数字特征计算表达式．通过算例考察了智能结构物理参数、几何尺寸、外荷载幅值以及控制力的随机性对结构闭环控制系统动力响应的影响，并获得了若干有意义的结论．     

四种非正交边界板考虑初始荷载效应的后期荷载位移近似解

基于考虑初始荷载效应情况下板的一般形式的静力平衡微分方程,运用坐标变换得到了轴对称情形,考虑初始荷载效应后圆形板的极坐标形式的静力平衡微分方程。运用Galerkin法解得了简支等边三角形板、固支椭圆板、固支圆形板和简支圆形板四种非正交边界板考虑初始荷载效应的后期荷载位移近似解。运用相关文献提出的有限元法验证了近似解的正确性。各位移近似解表达式简单、物理意义明确,清楚地反映了初始荷载及相关因素对后期荷载位移的影响。计算分析表明：初始荷载效应提高了板的弯曲刚度,减小了板的后期荷载位移;板的初始荷载效应主要受初始荷载、跨厚比及边界条件等因素的影响。     

粘性可压混合层时间稳定性对称紧致差分求解

基于可压扰动方程组的一阶改型 ,将高精度对称紧致格式引入边值法数值线性稳定性分析。对所获非线性离散特征值问题给出了一个通用形式二阶迭代局部算法 ,实现了时间模式和空间模式的统一求解 ,并将扰动特征值及其特征函数同时得到。据此分析了可压平面自由混合层时间稳定性 ,涉及二维 /三维扰动波、粘性 /无粘扰动波、第一 /第二模态、特征函数、伪特征值谱等。研究表明 ,压缩性效应和粘性效应对最不稳定扰动波数和增长率呈相似的减抑作用 ;在 Mc=1附近 ,从高波数段开始 ,粘性效应可强化二维不稳定扰动波由第一模态向第二模态的过渡     

初始纵横向荷载效应对薄板自振频率的影响分析The analysis for the effect of both initial in-plane and transverse loads on the natural frequency of plates

首先基于能量变分原理,给出了同时考虑初始纵向、横向荷载效应情况下板的应变能表达、动力平衡微分方程及单元刚度矩阵。再以动力平衡微分方程为基础,运用伽辽金法解得四种典型板同时考虑初始纵向、横向荷载效应的基频近似解,并运用瑞利法解得简支矩形板考虑初始纵向、横向荷载效应的前三阶频率近似解。然后相互验证了考虑初始纵向、横向荷载效应的板单元刚度矩阵和频率近似解的正确性,并进一步分析了初始纵向、横向荷载及相关因素对板自振频率的影响。结果表明,考虑初始纵向、横向荷载效应后,板的自振频率主要受初始纵向荷载、初始横向荷载、板的厚度及边界条件等因素的影响;初始纵向、横向荷载效应对板的基频影响明显于高阶频率;初始纵向、横向荷载对板的自振频率影响分别呈线性和抛物线规律。     

METHOD OF GREEN＇S FUNCTION OF CORRUGATED SHELLS

By using the fundamental equations of axisymmetric shallow shells of revolution, the nonlinear bending of a shallow corrugated shell with taper under arbitrary load has been investigated. The nonlinear boundary value problem of the corrugated shell was reduced to the nonlinear integral equations by using the method of Green＇s function. To solve the integral equations, expansion method was used to obtain Green＇s function. Then the integral equations were reduced to the form with degenerate core by expanding Green＇s function as series of characteristic function. Therefore, the integral equations become nonlinear algebraic equations. Newton＇ s iterative method was utilized to solve the nonlinear algebraic equations. To guarantee the convergence of the iterative method, deflection at center was taken as control parameter. Corresponding loads were obtained by increasing deflection one by one. As a numerical example,elastic characteristic of shallow corrugated shells with spherical taper was studied.Calculation results show that characteristic of corrugated shells changes remarkably. The snapping instability which is analogous to shallow spherical shells occurs with increasing load if the taper is relatively large. The solution is close to the experimental results.     

Nonlinear bending of corrugated diaphragm with large boundary corrugation under compound load

IntroductionCorrugateddiaphragmisatypeofelasticthinshells .Itsdesignisverycomplicatedbecauseoftoomanyparametersthatinfluenceeachother.Inanumberofinstrumentsmeasuringdisplacements,corrugateddiaphragmissubjectedtoelasticdisplacementthatisatleastthesameorderasitsthickness,sothatitisnecessarytousegeometricalnonlineartheoryofthinshellstoanalyze.Sofarasweknow ,inmostcases,investigatorsdiscussedonlytheproblemofcorrugateddiaphragmwithuniformanddensecorrugationsundertheactionofaunique(uniformlyorconcen…     

DYNAMIC CHARACTERISTIC ANALYSIS OF FUZZY- STOCHASTIC TRUSS STRUCTURES BASED ON FUZZY FACTOR METHOD AND RANDOM FACTOR METHOD

A new fuzzy stochastic finite element method based on the fuzzy factor method and random factor method is given and the analysis of structural dynamic characteristic for fuzzy stochastic truss structures is presented. Considering the fuzzy randomness of the structural physical parameters and geometric dimensions simultaneously, the structural stiffness and mass matrices are constructed based on the fuzzy factor method and random factor method; from the Rayleigh's quotient of structural vibration, the structural fuzzy random dynamic characteristic is obtained by means of the interval arithmetic; the fuzzy numeric characteristics of dynamic characteristic are then derived by using the random variable's moment function method and algebra synthesis method. Two examples are used to illustrate the validity and rationality of the method given. The advantage of this method is that the effect of the fuzzy randomness of one of the structural parameters on the fuzzy randomness of the dynamic characteristic can be reflected expediently and objectively.     

既有结构已服役荷载对可靠度评估结果的验证影响

服役荷载的验证作用影响既有结构的抗力分布,进而影响结构可靠度评估结果。文章利用的时变可靠度理论,给出了一个时变可靠指标简化计算公式,分析了服役荷载的验证作用,同时考虑了抗力衰减、结构已服役时间以及恒荷载效应与可变荷载效应比值等因素影响。     

考虑阻尼影响时结构动载荷问题的冲击计算

在考虑阻尼影响的基础上,采用线性振动理论研究了动载荷问题的冲击计算. 利用振动方程推导出了结构动位移、动载荷系数、冲击时间的表达式,并讨论分析了结构阻尼对动载荷问题的影响.     

周期张开型平行裂纹问题研究

研究无限介质中周期平行裂纹问题,利用复应力函数在集中载荷作用点和裂纹尖端 的奇异性分析及双曲函数的周期性质,求得了问题在远场作用均匀载荷时裂纹尖端应力强度 因子的精确闭合形式解,并与已有的数值结果进行了比较. 其结果对于研究多裂纹的干 涉作用以及结构和材料的强度设计具有重要的实用价值.     

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基于计算结构力学理论与递推公式相结合的方法，推导出随机刚架结构在退化成机构 前各阶段的内力与结构处于初始状态时的内力关系. 因此，在基于随机有限元的可靠性分 析过程中，不必反复修改刚阵和进行反向节点力的增加，在极限状态函数对设计变量求导 过程中，导数形式只用到了原结构总刚度矩阵和原结构外载向量，这对编写电算程序是有 益的. 应用所提的方法与其它基于随机有限元的可靠性分析方法所求得的结果是一致 的，且大大提高了计算效率.     

高层建筑风荷载反演研究

本文研究了结构参数未知条件下的高层建筑风荷载反演问题,通过将平均风速的实测特性作为识别计算中的辅助条件,文中提出了一类荷载归一化统计平均方法,结合工程实例,进行了高层建筑风荷载反演分析,结果表明,本文建议方法可以在幅值、时程等方面均给出良好的风荷载反演结果,同时识别得到的结构参数具有良好的精度。从而为高层建筑风荷载研究提供了一条可行途径。