六面体单元内力影响面的实用算法

根据虚功原理,利用8节点六面体单元刚度矩阵的物理特性以及结构内力影响面的概念,推导出实体单元模型下指定位置内力影响面的有效算法,该算法可普遍适用于各类实体单元,并提出用NURBS自由造型曲面进行影响面的数学建模和图形输出.算例结果表明,该方法与传统方法计算结果完全吻合,能极大地节约计算工作量.该算法实现了桥梁结构实体模...     

变形体的虚功原理及其在求解接触问题中的应用

研究了变形体虚功原理的理论和建立方法，并将其用于建立接触问题有限元法计算公式。其基本原理是将构成变形体的微单元体视为质点，变形体成为质点系。应用分析力学中质点系的虚位移原理，即可得到变形体的虚功原理。应用该法建立了固体力学小变形、大变形问题的虚功原理，并推广用于变形体的接触问题，建立了相应的虚功原理。在对接触问题的分析中，还研究了变形体－刚体的接触问题及带有外接触边界的固体力学问题，建立了相应的虚功原理，由此可为某些特殊问题的计算带来较大的方便。     

分环现浇混凝土拱圈与拱架联合作用机理

钢筋混凝土箱形拱在拱架上现浇施工时.或圬工拱在拱架上砌筑时,采用分环分段的施工方法,可以利用先期形成的拱环与钢拱架的联合作用,减少拱架的用钢量,达到节省施工成本的目的.为了更加深入地理解该问题,利用虚功原理,研究了拱圈与拱架的联合作用机理,揭示了其荷载分配比例与拱环和拱架的相对刚度有着直接的关系,并在此基础上给出了一个...     

多跨悬索桥中塔纵向刚度研究

为了研究多跨悬索桥中塔纵桥向刚度,将主缆对桥塔的约束等效为弹簧,选定主缆及加劲梁的位移模式,通过虚功原理推导了主缆对中塔纵向弹簧约束刚度的表达式,建立有限元模型对公式进行验证,并与已有公式进行了对比。研究结果表明：弹簧刚度仅与主缆垂跨比及单位长度桥重有关,且与单位长度桥重呈线性关系,而受垂跨比影响较大;垂跨比减小时,主缆弹簧刚度迅速增大;推导得出的公式精度高,可以为初步设计阶段各参数的合理取值提供理论依据。     

加筋土挡墙水平位移解析计算与参数分析

加筋土挡墙因具有造价低廉、施工简便等优点而在公路、铁路等交通基础设施中被广泛应用。作为一种轻型柔性支挡结构，加筋土挡墙易产生较大的水平位移。目前已有的加筋土挡墙水平位移计算公式大多忽略了加筋区整体在土压力作用下产生的水平位移，有必要提出一种准确计算加筋土挡墙总水平位移的解析式。将加筋土挡墙总水平位移分为加筋区内部筋材伸长产生的水平位移和加筋区整体在土压力作用下产生的水平位移两部分。假定加筋区内部破裂面由0.3H法确定，根据胡克定律建立计算加筋区内部由于筋材伸长产生的水平位移解析式；假定加筋区为一复合弹性体，根据虚功原理建立加筋区整体在土压力作用下产生的水平位移解析式，两部分共同构成了加筋土挡墙的总水平位移。结果表明：随着填土模量、填土内摩擦角、填土黏聚力、筋材抗拉刚度和筋材长度的增大，加筋土挡墙的最大水平位移逐渐减小；筋材伸长产生的位移占总位移的比值随填土模量、填土内摩擦角、筋材长度的增大而增大，随填土黏聚力和筋材抗拉刚度的增大而减小；与原型试验测试值和数值模拟值相比，该解析计算结果可反映加筋土挡墙墙体位移沿墙高的分布规律，同时与既有经验公式相比，该方法计算结果更接近实际值。     

被动约束阻尼板的有限元建模

基于虚功原理，提出了一种新的建立被动约束阻尼板结构动力学模型的方法。该方法将坐标系建立在板的中性面上，采用层合理论推导出约束阻尼板的动力学方程，其有效性通过数值算例和NASTRAN计算值进行对比来验证。从对比结果可以看出，采用该方法具有良好的计算精度。     

双薄壁墩T构在施工中风的静力稳定性分析

根据有限位移理论中的虚功原理，推导了双薄壁墩Ｔ构在横向风力作用下的静力稳定系数的表达式。算例分析表明，双薄壁墩Ｔ构在施工中具有很好的静力抗风稳定性。     

按塑性理论设计四边支承的双向板

考虑了不同的支座条件及不同的长宽比的双向板在破坏时,支座条件及长宽比对塑性铰线的影响,假定塑性铰线划分的板块为绝对刚体,利用刚体的极限平衡条件及虚功原理推导出了双向板考虑塑性时的内力计算公式.     

钢-砼组合箱梁考虑滑移时剪力滞效应分析

在假定的位移模式及相应的假定条件下,根据组合箱梁的应变表达式,采用虚功原理推导出平衡和变形协调方程。通过分部积分得到组合箱梁考虑相对滑移和剪力滞效应的微分方程以及相应的边界条件,利用差分法来求解带有边界条件的微分方程组。以带有悬臂翼板的钢 砼组合箱梁为例分析其考虑滑移时的剪力滞效应,通过算例可以看出砼板的应力随剪力连接件的刚度增大而增加,钢箱梁的应力和组合箱梁的挠度随剪力连接件的刚度增大而减小。