斜拉索非线性分析

基于斜拉索实际索形,推导了索的切线刚度,并与Ernst等效弹性模量方法作了对比分析。实例证明Ernst公式有较高精度,其近似处理的合理的。     

有黏结预应力梁中预应力筋的几何非线性分析

以常规的非线性平面梁元平衡方程为基础,将预应力束视为两端通过刚臂与混凝土梁元节点连接的平面杆元,在局部坐标系(随转坐标系)中计入预应力,根据刚臂在受力后只有刚体运动而本身不变形的特点,采用微分方法导出其在结构坐标系中的切线刚度矩阵,从而获得混凝土梁元与预应力束杆元在结构坐标系中的组合单元切线刚度矩阵;编制了程序,对预应力钢筋混凝土悬臂梁进行几何非线性分析;与ANSYS计算结果比较表明,提出的方法在非线性程度很高时仍能获得高精度数值解,具有对单元数量不敏感,预应力作为非保守荷载的特点容易被计入的优点。     

高速高精度数控车床主轴双转子系统动力特性

利用整体传递矩阵法对机床主轴双转子耦合系统的动力特性进行了详细研究．计算结果表明，采用该法计算简单、精度高、易于编程．同时，利用有限元法有效地解决了主轴双转子耦合刚度的计算问题．     

斜拉板桥动力特性分析

研究了斜拉板桥的动力特性。首先,以某斜拉桥桥方案为例,建立了全桥空间动力分析模型,在此基础上,探讨了桥墩横向刚度对结构横向自振特性的影响,所得结果可供设计参考。     

大跨度玻璃吊桥设计方案及容许上桥人数的计算分析

通过对张家口尚义县大青山景区内一座主跨445m玻璃吊桥的设计实践,介绍了大跨度玻璃吊桥的总体设计方案及主要构件设计细节,阐述了吊桥结构防腐、风振控制、玻璃铺装等关键技术,计算分析了桥梁的容许上桥人数,可为类似工程提供参考。     

基于直接刚度法的三段刚度压杆非线性分析

为分析考虑二阶效应的分段刚度压杆内力及位移,根据位移控制方程,建立了变刚度压杆位移和转角方程;根据杆端位移边界条件和变刚度截面处连续条件,得到了位移系数;根据压杆内力方程,建立了以矩阵形式表达的刚度平衡方程,变换得到了变刚度压杆刚度矩阵模型. 将本模型用于分段刚度压杆分岔失稳临界荷载计算,并与解析解、插值形函数单元模型结果进行对比与分析,验证了模型的精度和效率. 结果表明:采用插值形函数法计算压杆临界荷载时,若只划分一个单元,其计算结果与理论解的相对误差最高可达43.24%,随着划分单元数量增加,相对误差降为0.023%;采用基于直接刚度法得到的变刚度压杆单元刚度矩阵计算压杆临界荷载时,只需划分一个单元,即可保证计算结果与理论解一致,该矩阵可用于压杆的非线性分析中,得到压杆内力及位移的精确解.      

割线法在空间桁架几何非线性分析中的应用

主要说明割线法在刚度矩阵上的应用。目前国内外有关几何非线性刚度矩阵方面的分析,皆为线性刚度矩阵加上几何刚度矩阵。虽然有关学者已提出许多简易合理的几何刚度矩阵的公式,但它们只适用于桁架、刚架、梁等,若遇到板、壳等较复杂的结构,其几何刚度矩阵将会是个令人困难的地方,因此提出利用割线法的概念,只使用线性刚度矩阵来分析结构的几何非线性行为,从而避免求几何刚度矩阵。虽仅探讨桁架结构,但此成果可供往后续梁柱及板壳等相关研究的参考。     

半刚性连接钢框架结构的非线性分析探讨

本文首先简要叙述了半刚性连接节点的特性;其次介绍了推导局部坐标下的单元刚度矩阵的过程及如何对半刚性连接单元的固端力进行修正,并对刚度矩阵进行了高精度改造;最后讨论了弹塑性阶段半刚性节点的简化方法。     

悬索桥有限元计算的三节点空间鞍座单元

为了进行空间缆索悬索桥主缆与塔顶鞍座间接触非线性的计算,开发了包括塔顶鞍座及两侧主缆在内的三节点空间鞍座单元.基于空间悬链线理论及主缆与鞍座的几何关系,对单元进行状态求解,得到主缆与鞍座的切点位置及切点索力,根据静力平衡条件计算单元精确的节点力;由增量代替微分,根据切线刚度矩阵的定义计算单元刚度矩阵的元素.空间鞍座单元自动满足主缆与鞍座相切,通过修改一个参数可实现鞍座顶推的计算.计算表明:计算结果与数值解析解结果完全相同,收敛速度较快,在每次状态求解时,迭代次数在12次以内.      

几何非线性对箱梁剪力滞后效应的影响

推导了考虑剪力滞后效应及剪切变形效应的箱梁的弹性刚度矩阵和几何刚度矩阵,分析了几何非线性对剪力滞后效应的影响.     

斜腿刚构桥的非线性动力特性分析

以我国第一座钢斜腿刚构桥——安康汉江大桥为例,首先对结构进行了线性动力特性分析,得到了相应的结果。然后分别考虑轴向力和大挠度两种几何非线性因素对结构进行了非线性动力特性分析,并将计算得到的结果与线性理论结果进行比较分析,由此可以得出结论:安康汉江大桥所采用的线性计算理论已具有足够的精度,能够满足工程计算的要求。     

高层框架动力分析刚度矩阵的弯剪层模型

多层框架结构侧向变形主要为层间剪切变形,其刚度矩阵常采用层间剪切模型;高层框架结构,由于框架梁对框架柱约束作用相对较弱,其侧向变形常包含有层间剪切和弯曲两种成分,因此刚度矩阵可采用层间弯剪模型.本文根据高层框架结构变形特点,针对高层框架结构动力分析的刚度矩阵,提出了一种比较简单实用的弯剪层模型.     

某下承式系杆拱桥动力特性影响因素分析

以某下承式系杆拱桥为依托建立迈达斯Civil有限元模型,分析了桥梁刚度、混凝土自重对动力特性的影响。结果表明：桥梁的横向刚度储备较为充足;基准组桥梁的一阶振型为竖向弯曲,且桥梁基频为0.464394rad/s,随着模态的增加,桥梁频率增加,周期降低;混凝土弹性模量的增加促使桥梁刚度增加,当桥梁刚度增加后,前六阶频率均有所提高,桥梁刚度的增加有利于提高桥梁承担动力荷载的能力;混凝土自重的增加使得前六阶频率均有所提高,自重的增加有利于提高桥梁承担动力荷载的能力。     

钢桁架桥静力及动力特性探讨

在ANSYS环境下采用弹性分析建立有限元模型对钢桁架桥进行静力和动力特性分析,静力作用下进行了内力及变形的分析,动力特性分析得到其固有频率和振型,并得出一些有用的结论,为进行桥梁设计、施工以及检测与维护提供了技术参数与依据。