用半解析半数值法分析Vlazov地基上中厚板受力特性

根据Reissner中厚板理论和胡海昌的简化计算方法,寻求能满足全部自由边界条件的试函数构造2个广义位移,利用伽辽金法并结合数值算例探讨了双参数弹性地基上四边自由中厚板的受力特性,文中方法简便适用,克服了有限单元冗长计算的缺点,其计算精度完全可以满足工程实际的需要。     

接缝具有传荷能力的混凝土路面有限元分析方法

有限元程序CPAP采用面积坐标求解位移函数的方法进行编制，它对间接受荷板接缝边缘板单元刚度矩阵及地基刚度矩阵进行简单的数值处理，不用迭代及改变结构整体刚度矩阵的大小。为了能计算具有斜交边界或曲线边界的混凝土路面，采用了三角形薄板弯曲单元的有限元位移法。该程序可计算接缝具有传荷能力的多块不规则异形板混凝土路面的应力场和位移场，能够考虑地基脱空对路面板产生的影响。并举例说明了该程序计算结果的精确性。     

双向增强体复合地基工后沉降分析

采用薄板变形理论和Winkler弹性地基模型计算双向增强体复合地基工后沉降量时,通常忽略了水平加筋垫层的水平抗力作用,本文引用双参数地基模型考虑该水平抗力对工后沉降的影响,推导了桩土加固区工后沉降的计算公式,对双向增强体复合地基工后沉降计算进行工程实例验算及参数分析,包括上覆路堤荷载水平、布桩形式、桩间距、垫层及桩间土的刚度等主要因素的影响。计算表明,加筋垫层的水平抗力对于降低工后沉降量是有利的,其影响不容忽视。加筋垫层的弹性模量及桩间土地基反力系数对工后沉降计算值影响较大,计算时应合理确定这些参数值。     

基于板理论的公路混凝土槽形梁内力计算方法

为了研究适用于公路混凝土槽形梁行车道板内力的计算方法,将公路混凝土槽形梁比拟成带有边梁的弹性矩形薄板,考虑边梁的挠曲和扭转,运用功的互等定理,推导出槽形梁的挠曲面方程,求得行车道板弯矩及挠度的计算公式,提出了边梁抗弯刚度及抗扭刚度的合理计算方法。采用该方法对一足尺模型试验梁进行了计算,并分别采用有限条法、比拟板理论、梁理论对不同边梁高度的槽形梁模型在轮载作用下行车道板的内力进行了计算分析。研究结果表明：运用比拟板理论计算行车道板中部在轮载作用下的弯矩及挠度具有较高精度;相较于梁理论,比拟板理论可进一步反映截面尺寸变化对槽形梁内力的影响及其整体受力特点。     

不同弹性地基板的力学响应分析

以薄板理论为前提,通过汉克尔积分变换,推导在圆形均布荷载作用下k(文克勒)地基、E(半空间)地基,以及双参数地基3种不同弹性地基上无限大板的挠度和弯矩的解析解,得到在不同地基和荷载半径条件下荷载中心点的挠度系数、弯矩系数值,以及沿板半径方向的弯沉盆。分析3种地基模型及荷载半径对板力学响应量的影响差异。     

弹性地基上梁式基础的一种修正分析法

采用变分原理,对弹性模量随深度呈指数变化的修正Vlasov双参数地基上的梁式基础进行分析。基于最小势能原理,建立梁式基础的变形控制微分方程,并得到与地基弹性模量相关的可用简化迭代确定的形状参数。结合边界条件,导出梁式基础及地基的位移解。通过算例分析,探讨了形状参数对竖向位移衰减函数及地基梁式基础内力和变形的影响,以及各参数间的相互关系,并与有限元所得数值法结果进行对比。分析结果表明,考虑地基土弹性模量呈非线性变化,较符合工程实际,在同等条件下具有更好的经济效益。     

基于双参数模型的预应力锚索框架内力计算

预应力锚索框架是加固边坡、滑坡常用的方法。目前框架梁的设计方法以Winkler弹性地基梁理论为主,其理论的基本假定与地基土体的实际性质有较大差别,计算结果偏于安全。文内引入Vlazov双参数地基模型,推导了框架梁内力计算公式。两个算例的对比分析表明,利用该法在保证加固效果的同时,可在一定程度上降低工程造价。     

浅埋隧道管棚支护的力学分析

文章以土与基础的相互作用理论为基础,建立了基于双参数模型的管棚支护结构与围岩相互作用模型,推导了管棚结构的挠度方程、转角方程、弯矩方程及地基反力方程,分析了工况转换过程中,管棚支护体系的受力特性。并通过实例计算,得出了某隧道在管棚支护下的挠度曲线、地基反力,同时将管棚结构扰度计算结果与实际测试进行了比较,结果吻合较好。     

双参数粘弹性地基矩形板的振动分析

建立了冲击荷载作用下双参数粘弹性地基上四边弹性嵌固矩形板的一种新型力学模型,利用Laplace变换,变分原理及互等功定理求解了该系统的位移解析解,并进一步讨论了地基参数和弹性支撑刚性系数对板的位移的影响。经过实例计算,表明结果正确,该研究结果可为路面结构的动力响应分析和质量评价提供一些理论依据。     

考虑水平摩阻的Pasternak路基基层及路面变形分析

为了分析实际工程中路面结构在各类情况下的变形特性，采用Timoshenko梁模型模拟路面及基层特性，Pasternak地基模型模拟路基特性，考虑路面基层间的水平摩阻、路面和基层梁单元的形心轴向位移、基层材料与路基土的非线性应力-应变关系，根据弹性体的虚功原理列出虚功方程，离散后得到单元切向刚度矩阵，运用有限元方法进行组装并采用迭代法进行求解，得到路面结构在不同参数作用下的变形结果。分析基层厚度，模拟水平制动荷载、水平摩阻系数及其他参数对路面结构变形的影响。计算结果表明：如果不考虑基层作用和水平摩阻，采用线性Winkler地基模型计算所得结果与已有文献的计算结果非常接近，验证了该模型与计算方法的正确性；加厚基层厚度能抑制路面沉降及弯曲变形，路面与基层间的摩阻能减小路面沉降，两者都会增大形心轴向位移，水平摩阻的影响不能忽略；模拟水平制动荷载会引起路面微小的转动并从而引起路面结构的变形；增大地基极限承载力能减小路面沉降，一定程度上能抑制路面的弯曲及轴向变形，但效果不显著；增大基层中的剪切作用能有效减小路面沉降及弯曲变形，基层中最终剪应力的大小对路面形心轴向位移的影响尤为明显。     

基于无网格RKPM法的U形弯曲件的回弹分析

作者提出采用动态显式无网格RKPM方法和静力隐式有限元法相结合的弯曲回弹的分析方法,模拟板材的弯曲成形与卸载回弹全过程.采用RKPM模拟板料的成形过程,将成形终了的计算结果导入到有限元分析软件进行回弹分析,并与试验结果及有限元结果进行了比较.比较结果说明:采用RKPM方法与有限元法相结合的方法得到的弯曲回弹角比单独采用有限元法得到的弯曲回弹角更接近试验回弹角.     

考虑初曲率影响的变曲率箱梁空间有限元分析

为计入曲率沿横向和纵向变化对曲线箱梁弯扭效应的影响,提出了考虑初曲率和变曲率影响的空间分析有限元方法。假设曲率沿径向线性变化,建立了曲梁内任意点的弯曲挠转角与曲线半径的反比关系;根据薄壁箱梁的弯曲扭转理论,并将曲率作为轴向坐标z的函数,得到了变曲率箱梁截面内任意点的应力和位移的关系。基于此,以形函数为单元内曲率变化的插值函数,构建了单元内部曲率变化的曲线箱梁等参有限元。按该方法编制了计算机程序,并用算例验证了该方法对变曲率曲线箱梁计算的有效性。     

基于梁格法的变宽板桥分析

当桥梁桥位受限于线路布置时,难免出现一些变宽、弯坡斜等构造不规则的结构,目前已有的理论和计算方法存在一定的局限性。文中建议采用正交各向异性薄板及梁格分析法,以某变宽板梁桥为例对其进行分析,发现应重点控制支座处的内力及配筋设计,以及悬臂板的横向正弯矩和负支座反力。     

Evaluation of torsional rigidity of frame for electric Eco-Vehicle: deformation behavior of light thin shell structure subjected to torsion and bending

The frame of the electric Eco-Vehicle is required to be as light as possible and to have enough room for many batteries. The frame assembled with thin aluminium plate instead of solid is thought to be advantageous. In this study, torsion tests and the finite element method calculation of a structure unit for Eco-Vehicle were conducted. The torsional deformation of thin shell structure was found to be explained by the theory of the bending of a thin plate rather than that of the pure torsion of a beam. Some examples of the optimized models of reinforced frame were also shown.     

薄壁箱梁剪力滞实验与计算研究

本文在分析箱梁剪力滞效应时,用多个不同的纵向位移剪力滞差值函数以反映薄壁箱梁不同宽度翼板的剪滞变化幅度,并且考虑了剪切变形情形,构造薄壁箱梁的翘曲位移函数,提出了一种能对工程中常用的变高度梯形截面箱梁剪力滞计算的梁段有限元法。进行了有机玻璃模型试验,并对模型桥作了有限段法和有限元法的数值计算,计算值与试验结果均吻合良好。     

基于Takens理论和SVM的滑坡位移预测

针对滑坡变形时序非线性,数据量少的特点,引入Takens理论,采用支持向量机(SVM)建立其预测模型,建模过程中,比较了由不同核函数获得的SVM模型的性能,同时将SVM与RBF、El-man神经网络模型进行外推7步预测试验比较。结果表明:RBF核函数具有更好的工程实用价值;在有限样本情况下,SVM预测模型具有更好的准确性和泛化性,其7步预测平均误差率控制在5%以内,可见该方法在滑坡变形预测方面极具潜力。     

柔性层状路面应力和位移场的边界元分析

为研究任意形状分布的各种荷载作用下柔性多层弹性路面应力和位移的性状分布特点,利用层状材料的广义Kelvin基本解,建立了边界元分析方法.结合广义Kelvin基本解与边界元方法,建立柔性层状路面边值问题的边界积分方程,对于核函数中出现的奇异积分做了解答.该方程中不舍在层状材料交界面上的积分,可求解任意形状分布各种荷载作用下的多层弹性体系应力和位移.算例分析表明:该方法可以获得较高的计算精度;由于采用了层状材料的广义Kelvin基本解,该方法能处理力学参数沿深度方向任意变化的柔性路面.     

波纹钢板在隧道明洞结构中的应用研究

为研究波纹钢拱圈式隧道明洞结构的力学性能,为该类型隧道明洞结构的应用提供理论依据,以某隧道窗孔式明洞为工程背景,采用有限元数值模拟方法进行受力分析。首先,分析明洞结构中基础底座、混凝土拱圈和波纹钢拱圈的应力分布特点;其次,从弯矩、轴力和位移3个方面研究波纹钢板的厚度对该明洞结构受力的影响;最后,从弯矩、轴力和位移3个方面研究钢拱圈不同矢跨比对该明洞结构受力的影响。研究结果表明： 1）基础底座的内外墙根部截面应力较大,为结构受力最不利位置,混凝土拱圈和波纹钢拱圈在拱脚和拱顶附近位置处受力较大; 2）随着波纹钢板厚度的增加,内外墙底部截面的弯矩均有所减小;外墙底部截面的轴力有所减小,而内墙底部截面的轴力有所增加;钢拱圈的横向和竖向位移均有所减小; 3）随着钢拱圈矢跨比的减小,内外墙底部截面的弯矩不断增加,且内墙底部截面弯矩增加更为明显;内外墙底部截面的轴力不断减小; 钢拱圈的横向位移不断减小,竖向位移出现先减小后增加的趋势。     

冲击压实破裂稳固后对沥青混凝土加铺层结构影响的数值分析

采用有限元分析法,利用Ansys软件结合薄板理论和弹性地基板理论,建立板单元和连续半空间地基上的破裂后旧混凝土板块群与新加铺沥青混凝土路面的力学模型[1],计算分析加铺沥青混凝土面层厚度、基层强度及旧水泥混凝土路面破裂块度大小对加铺层结构的影响.