穹顶后张拉整体成形过程研究

基于后张拉整体成形穹顶的研究，提出了一种具有新型组成形式的单弦杆平板网架张拉模型，通过试验和非线性有限元分析，对穹顶的张拉成形过程进行了研究．在有限元分析中考虑几何和材料非线性，采用节点增设梁单元方法，研究了鸭嘴半刚性连接和上弦节点域大小对穹顶成形过程的影响．结果表明：有限元计算可以很好地预测穹顶的成形形状；鸭嘴半刚性连接对穹顶成形过程中的后张拉力和成形初应力影响很大，应准确模拟其抗弯刚度；铰连或刚接处理方法均会带来很大误差．     

钢梁柱弱轴顶底角钢半刚性连接的抗弯特性

为了解顶底角钢半刚性连接的抗弯特性,利用简化的斜率-位移方程推导了半刚性连接初始刚度的计算公式,根据角钢的塑性特性计算了半刚性连接的极限弯矩,进行了两类柱弱轴顶底角钢半刚性连接的抗弯试验,并利用三参数幂函数模型模拟了所研究的半刚性连接的弯矩-转角曲线.结果表明,模拟结果与试验结果吻合很好,文中提出的新型连接形式具有很好的抗弯能力.     

基于多重响应的大跨度空间网格结构重要构件评估方法

为统一大跨度空间网格结构在进行连续性倒塌分析时移除构件的判别方法.基于稳定与强度失效模式,给出大跨度空间网格结构重要构件初选范围的选取方法.在此基础上提出了基于初选范围的多重响应分析法,并将该方法通过算例进行验证后应用于世界大学生运动会主体育场中,得到此类折面空间网格结构的重要构件分布.该分析结果与实际工程的设计结果吻合较好.研究表明:基于初选范围的多重响应分析法简单实用,能够快速全面地评估大跨度空间网格结构中构件的重要性,弥补了现有方法只考虑单一结构响应的不足,解决了目前连续性倒塌分析中初始失效构件判别没有统一标准的缺陷,使备用荷载路径法得到了更广泛的应用.     

考虑翘曲变形的空间钢框架修正塑性铰模型

为了推导一种既能反映塑性沿构件截面扩展,又能反映塑性沿构件长度方向(轴向)扩展的空间钢框架二阶非弹性分析模型,基于连续介质力学有限变形理论和更新的拉格朗日列式,横向位移采用考虑剪切变形的三次插值函数,扭转角位移采用Hermite三次插值函数以计入截面翘曲影响,结合塑性铰方法和简化塑性区模型,利用扩展的Orbison屈服面模型,提出了一种用于钢结构高等分析的修正塑性铰模型。该模型可用于各种空间钢框架结构的双重非线性分析,具有较强的通用性。最后通过算例证明了本文提出梁—柱单元的精度和有效性。     

考虑弯曲内力轴对称旋转壳的非线性协调方程

从轴对称旋转壳的非线性几何方程及应变表达式、考虑弯曲内力的物理方程及内力表达式,导出轴对称旋转壳在大变形时的非线性协调方程,此公式具有普遍性     

考虑各向同性塑性损伤的钢结构塑性区分析方法

基于更新拉格朗日构形的增量虚位移原理和三维空间薄壁构件理论,以构件拉弯、压弯、纯弯及扭转状态下平衡微分方程的解作为形函数,详细推导了考虑截面翘曲影响的空间薄壁梁柱单元的几何非线性切线刚度矩阵;基于结构钢各向同性塑性累积损伤的本构关系,以及能反映Baus-chinger效应和屈服面扩张的Zeigler混合强化模型、Von Mises屈服准则、相关流动法则,推导了考虑材料损伤和混合强化本构关系的弹塑性刚度矩阵.算例证明文中的方法可以达到较高的精度,从而为进行空间钢框架结构考虑损伤的高等分析提供了依据.     

基于APDL语言的网架结构优化设计

以通用有限元分析软件Ansys的二次开发语言APDL为开发工具,以网架结构的杆件截面面积作为设计变量,以网架结构的总质量作为目标函数,并考虑网架的强度、稳定、刚度、挠度以及截面规格等约束条件,采用改进的一维搜索算法和满应力准则法,分刚度、应力两步骤对网架结构进行优化.工程实例表明,该优化设计原理简单,收敛速度快,Ansys的分析结果可直接作为优化设计结果使用.     

自重对输电铁塔的风振响应和地震响应分析

通过ANSYS对某35m高输电铁塔结构的振型及自振周期的分析，研究了自重对铁塔这类高柔结构振动特性的影响，并在此基础上分析了因振动特性的变化对铁塔地震响应和风振响应的影响。结果表明自重使铁塔的基本周期有显著的增大，更接近地震的卓越周期，铁塔的地震动响应比起风振动响应有显著的增大。     

周边转动弹性约束圆柱型正交各向异性圆板的后屈曲分析

本文基于Ｖｏｎ－Ｋａｒｍａｎ型大挠度方程组，用Ｇａｒｌｅｒｋｉｎ技术对周边转动弹性约束圆柱型正交各向异性圆板的后屈曲进行了分析，分析中以Ｌｅｇｅｎｄｒｅ多项式构成试函数，计算结果表明：以正交Ｌｅｇｅｎｄｒｅ多项式为试函数，收敛快，精度高，与有限元法相比具有方法简单，工作量小，精度高等优点。有关结构可供设计圆板时参考。     

EXACT SOLUTION OF LARGE DEFORMATION BASIC EQUATIONS OF CIRCULAR MEMBRANE UNDER CENTRAL FORCE

Exact solution of the nonlinear boundary value problem for the basic equation and boundary condition of circular membrane under central force was obtained by using new simple methods. The existence and uniqueness of the solution were discussed by using of modern immovable point theorems. Although specific problem is treated, the basic principles of the methods can be applied to a considerable variety of nonlinear problems.