薄壁钢管混凝土构件固有振动特性研究

根据钢管混凝土构件的变形特点，首次构造了钢管混凝土单元。这种单元具有以下特点：单元为一维杆梁单元，可以考虑钢与混凝土两种材料的组合；适合于薄壁结构的内力与变形；单元的截面可以变化；轴线可以是曲的，并利用此单元对一定数量的薄壁钢管混凝土构件进行了分析，获得自振频率和模态等固有振动特性。     

考虑局部变形影响的薄壁箱梁几何非线性分析

基于Ｌａｇｒａｎｇｉａｎ物质描述方法,建立了薄壁箱梁大位移小应变问题的数学模型,在分析中,考虑了箱梁各板件的局部变形影响。并推导出薄壁箱梁的Ｕ．Ｌ．列式增量平衡方程,按形成矩阵的“对号入座”法则导引出几何非线性薄壁箱梁单元特性矩阵。     

一组新的薄壁曲梁单元公式

从曲线薄壁梁的控制微分方程出发，导出了一组新的有显式表达的曲线薄壁梁单元公式，经过算例验证，表明此单刚对于开口截面是可靠的，且具有很高的精度，这种思路具有一定的通用性，据此可推导出闭口截面曲线梁的单元公式。     

桅杆结构的非线性有限元分析

基于修正的拉格朗日坐标描述法,推导了空间纤绳单元的在位移刚度矩阵。将桅杆结构离散为空间纤绳单元和梁单元计算模型,建立了桅杆结构非线性平衡方程。采用增量Ｎｅｗｔｏｎ－Ｒａｐｈｓｏｎ失地求解方程。算例表明,提出了的方法有很好的精度,可以有效地应用于桅杆结构静动力分析。     

非线性的变曲率薄壁曲梁单元

将薄壁曲梁理论直接与有限元技术相结合，演引出一种新的薄壁曲梁单元，这种梁单元除计算及剪切变形外，还在6个自由度的初等梁的公式上，增加一个自由度，以考虑翘曲效应，并在推导过程中，考虑了曲梁曲线变曲率的影响，通过计算实例比较，说明这种梁单元的工作性能是良好的。     

铁路曲线上混凝土简支直梁的空间结构分析

在薄壁杆件弯扭理论的基础上，提出了用弹性支承连续梁法进行铁路曲线上混凝土简支直梁的空间结构分析方法，即将隔板视为弹性支承，梁当作弹性支承上的连续梁，推导出了空间直梁的单元刚度矩阵。此方法不但可以计算出梁的内力，还可计算出隔板的内力。并通过一个计算实例，与现行计算方法进行了比较、分析。     

钢框架计算的CDC法

本文以文[4]导出的单个梁-柱的增量相关议程为基础，讨论了CDC法在钢框架分析中的计算原理，即 在框架计算中，以各梁=柱为独立单元，根据各单元自身的边界条件和相互的变形连续条件，建立整个结构的内力增量与变形增量的相关方程，从而定出荷载作用下结构的变形状态，再由外力增量与变形增量的相关方程反算荷载增量的合理取值，从而使框架计算的全过程得到大幅度的简化，因此，框架计算的CDC法是解决其计算精度和速度的有效途径。     

基于数值方法和子模型法的薄壁箱梁分析

由于剪切变形和畸变的存在,求解腹板高度不同的薄壁箱梁各截面应力时,使用梁单元无法精确求解,如果全桥都采用实体单元,则求解规模偏大。而使用子模型法对单箱单室左右腹板高度不同的薄壁箱梁进行分析,可解决实际问题。     

连续箱梁动力特性的理论分析研究

以能量原理为基础,在综合考虑了剪力滞后效应、剪切变形和转动惯量等因素影响的情况下,根据弯曲变形时竖向和轴向的位移关系,从理论上推导出了等截面薄壁连续箱形梁的弯曲振动方程和自然边界条件,并应用分离变量法求出了箱形连续梁固有频率方程的一般形式．作为算例,应用所推导出的动力特征方程并结合MATLAB软件对一连续的两跨、三跨及四跨薄壁箱形梁的多阶固有频率进行了计算,通过与一般梁理论和有限单元法计算结果的比较分析,证明了本文方法的有效性和正确性．     

复合材料薄壁梁的翘曲

将薄壁结构杆件的平衡理论引入复合材料薄壁梁的分析中，来分析复合材料薄壁梁剖面的平面外翘曲规律。针对复合材料叠层对翘曲规律的影响，将复合材料薄壁梁视为叠层壳，用三维实体元对梁剖面的翘曲问题进行研究。数值实验结果证明：材料的叠层对薄壁梁截面翘曲影响不大，平衡理论可在复合材料薄壁结构中应用。     

磁浮道岔梁自振特性及瞬态响应分析

建立了磁浮道岔五跨钢结构连续梁的梁单元和板单元有限元模型,分析了道岔梁的自振特性,计算了磁浮道岔梁的瞬态响应。模态分析表明道岔梁板单元模型的前5阶扭转频率在14．2Hz至16．1Hz之间,与其现场实测值14．9Hz极为接近,道岔梁梁单元模型的扭转频率计算值明显高于实测值,道岔梁板单元模型能更为准确的反映其振动特性。瞬态响应分析表明磁浮车辆通过时道岔梁第三跨跨中挠度最大,车速240km／h时其最大值约为1．29mm。     

用十字形承台对桥梁桩基加固设计的计算分析

对桩基加固的十字形承台进行了受力分析,分别用平面梁单元模型,空间梁单元模型与三维的实体模型对承台进行了计算,并比较了三者的计算结果,通过对比分析,提出了承台三维计算转化为平面梁单元的简化计算方法,并分析了影响两者区别的相关参数。     

一种有效的弹塑性梁模拟方法

根据桥梁工程的实际需要，提出采用一个梁单元和一个杆单元组串联而成的等效单元组来模拟平面弹塑性梁，并推导了根据弹塑性梁的荷载—位移曲线求等效单元组参数的有关公式．最后，在某桥的桥墩上采取笔者提出的等效单元组模型，计算了该桥的弹塑性地震响应．     

四肢格构型钢管混凝土截面计算模式研究

四肢格构型截面是大跨度钢管混凝土拱桥常用的截面型式,在具体构造上有缀板式和缀条式2种。着重研究了缀板式格构型截面的计算模式,提出板单元法和空间梁单元法2种计算模式,推导了板单元等效厚度计算公式,并介绍了空间梁单元法的建模要点。最后通过一个工程实例分析,表明2种计算模式都能满足工程计算精度要求,在具体应用上板单元法更为方便。     

不同截面薄壁梁的轴向耐撞性对比研究

针对汽车碰撞安全研究的需求,以汽车前纵梁为研究对象,分析了薄壁直梁的耐撞性评价指标,运用非线性有限元理论建立了方形和方锥形2种不同截面薄壁直梁的有限元模型,研究了这2种截面的薄壁直梁结构在轴向冲击载荷下的能量吸收与变形特性,并对他们的耐撞性能进行了对比.结果表明,锥形截面薄壁梁的吸能特性优于方形结构.     

对Finite平面梁单元非节点连接方法的验证

介绍了在Finite软件中采用的平面梁单元非节点连接方法及其应用范围．针对工程中常见的T形梁、钢筋砼梁、梁体加固问题，分别用Finite和ANSYS或解析法进行分析．通过计算结果的比较，证实了Finite中平面梁单元非节点连接方法的正确性。     

薄壁曲线箱梁的自振特性研究

以薄壁箱梁的翘曲扭转理论为基础，导出了一种考虑翘曲影响的空间曲线箱梁单元。利用这种单元，分析了曲线梁桥自振特性的诸影响。因素，给出了与结构自振频率的关系曲线。     

工字形钢梁整体稳定性能的研究

在广泛收信楞内外试验资料的基础上，做了１８片热轧工字钢梁试验，并用非线性有限元增量法编制计算程序；同时引进广义座标系对国内外２１６片梁试验数据进行重分析。     

混凝土灌注顺序对哑铃型钢管混凝土拱的影响

组合空间梁单元法是分析哑铃型钢管混凝土拱的一种新方法,该方法可以很容易获得上、下弦钢管、缀板的内力及其内部混凝土内力。运用组合空间梁单元法,开发了计算程序,分析了不同混凝土浇注顺序对哑铃型钢管混凝土拱桥的影响,并得出一些有益结论。     

铁路轨道空间有限元前处理系统的研究

对于象铁路轨道这样的复杂三维结构，在进行力学分析时，数据文件的准备工作既复杂又容易出错，本文依据铁路轨道的特点，将钢轨离散为梁单元，轨枕离散为梁单元，而垫板模拟为弹簧单元，对道床和路基则采用空间超单元变换法，离散为块体单元，同时形成约束信息，荷载及材料参数均采用交互输入，依据上述算法开发了程序TPRE，得出可以直接用以空间有限元分析程序需要的数据文件。