加入粘弹性阻尼器的高楼桅杆风振响应分析

高楼顶部设桅杆是一种常见的结构形式以满足建筑功能的要求。为分析在风荷载激励下桅杆对主体结构的影响,以及高耗能粘弹性阻尼器对桅杆和主体结构的振动控制效果,根据Davenport风速谱理论,采用AR线性滤波法模拟出空间、时间相关的脉动风速时程,并采用ETABS有限元软件进行风荷载激励下的时程分析。结果表明,高耗能粘弹性阻尼器的加入使主体结构的桅杆放置层桅杆周围部分杆件的内力有了较大幅度的减小,桅杆的动力响应得到了有效控制。     

复杂结构人行天桥抗震性能研究

四川省成都市锦江人行天桥主桥为桅杆式斜拉景观桥,根据该桥的建设需求和结构特点,开展桥梁抗震性能专题研究。依据现行城市人行桥相关规范要求,考虑地震作用,采用空间杆系单元建模,运用反应谱法和时程分析法,尝试采用横向双固定支座和设置减隔震支座两条路径进行抗震设计,最终决定选用新型拉索减震支座进行减隔震设计。拉索减震支座调整了地震力的分布,激发出结构的冗余强度,优化抗震控制构件的受力特性,进而提高全结构的抗震性能。     

考虑几何非线性的空间薄壁梁单元

用增量问题的物质描述方式，建立了一种考虑大变形小应变空间薄壁梁单元的数学模型；导引了薄壁梁单元ｕ．Ｌ．列式虚功增量平衡方程；按照“对号放座”法则导出了空间几何非线性薄壁梁单元特性矩阵。     

材料性质对钢管混凝土拱桥动力性质的影响

采用空间有限元理论,结合拱桥自身的受力特点,将钢管混凝土拱桥离散成一系列空间梁单元和空间杆单元,建立了有限元动力方程,研究钢管混凝土拱桥中钢管和混凝土这两种材料对其动力特性的影响。     

基于平面壳单元的分阶段成形结构平衡方程

为探讨基于平面壳元的分阶段成形结构终状态的影响因素,建立了包含平面壳元无应力状态量的结构平衡方程.以等参平面壳单元为研究对象,建立了单元内任意一点的无应力状态量与单元高斯积分点处无应力状态量的关系;以单元的无应力状态作为零点计算结构的总势能,并根据最小势能原理,导出了包含平面壳元无应力状态量的结构平衡方程,获得了结构终状态与平面壳元无应力状态量的关系.分析结果表明,当结构体系、外荷载和边界条件一定时,如能保证壳元的无应力状态量一定,则结构的终状态是一定的,与分阶段成形过程无关.      

车架结构动力学特性边界元法解析

为在设计阶段对车架结构进行高效的动力学建模解析,提出了基于边界元的区域分割单元合成方法。采用薄板元件的动态基本解,建立了板型构件的边界方程,运用区域分割单元合成法,推导出车架结构的动力学方程。边界元计算值相对于实验值的最大相对误差为5.0%,相对于有限元计算值的最大误差为5.9%,表明基于边界元的区域分割单元合成方法能够快速、准确地分析车架结构的动力学特性,在设计阶段可提高车架结构的建模精度和计算效率。     

高速铁路基结构空间时变系统耦合动力分析

考虑高速线路的实际工况,建立了包括轨道结构和车辆的路基结构空间时变动力系统分析模型。将线路结构及车辆离散为不同的单元,采用能量原理导出了系统动力方程,进一步建立了系统动力矩阵。作为模型的验证,对连续谐波不平顺条件下系统动力响应进行了分析,得出了车辆走行过程中的车体加速度、动轮载以及基床动应力、基床动变形等动态响应结果。计算结果表明,本文中的计算模型是合理的。     

高速铁路路基结构空间时变系统耦合动力分析

考虑高速线路的实际工况,建立了包括轨道结构和车辆的路基结构空间时变动力系统分析模型.将线路结构及车辆离散为不同的单元,采用能量原理导出了系统动力方程,进一步建立了系统动力矩阵.作为模型的验证,对连续谐波不平顺条件下系统动力响应进行了分析,得出了车辆走行过程中的车体加速度、动轮载以及基床动应力、基床动变形等动态响应结果.计算结果表明,本文中的计算模型是合理的.     

随动有限元法-非线性壳单元

推导了壳单元的随动有限元方程,详细论述了通过随动有限元方程将线性壳单元应用到几何非线性分析中的过程.通过将具有面内转动自由度的膜单元与DKT薄板单元组合,构建了一个线性的三角形平板壳单元,并基于推导的随动有限元方程,成功的构建了节点具有六个自由度的新型非线性壳单元,通过数值算例验证了这一单元的准确性,也证明了给出的随动有限元方程的正确性.     

基于有限元的路面力学响应分析

针对商用有限元软件在对特殊条件下道路结构问题分析时的局限性,从基本理论出发,通过构建数学模型,利用有限单元法和有限差分法对结构控制方程进行离散化。根据离散方程基于Matlab编制相应的有限单元算法程序,实现了模型可视化。通过车辆荷载作用下路面力学响应分析实例,说明了该计算程序的正确性与可行性,可以用于此类问题的研究。此外,该方法是通过自定义模型方程从底层编程实现的,可以针对不同问题进行推广,具有商用有限元软件无法比拟的灵活性。     

显式有限元法在车辆耐撞性研究中的应用

基于连续介质理论，通过建立车辆碰撞的控制方程，在此基础上得到与控制方程和边界条件等效的“弱积分”形式。通过空间和时间的显式离散，得到了车辆碰撞的有限元方程。采用动力显式积分方法，使位移计算显式化，避免了由材料、几何、边界高度非线性因素引起的计算收敛问题，并讨论了薄板单元的Courant稳定性条件。提出了“端部吸能结构纵向压缩变形、纵向吸能”的耐冲击结构设计的思路，并对算例进行了数值模拟。结果表明，该设计方法可以实现车辆结构自身被动安全保护的目的，显式有限元数值模拟方法是车辆耐撞性研究的有效方法之一，但是需要进行部分撞击试验，进一步修正模型后提高其分析精度。     

车辆-高架桥耦合系统竖向振动分析车辆轨道新模型

针对CRTS Ⅱ型无砟轨道-桥梁轨道结构的特点,建立了列车-无砟轨道-桥梁耦合振动新模型。整个系统离散成一个多节点的轨道单元和具有二系悬挂的动轮单元,基于有限元方法和Lagrange方程,建立列车-无砟轨道-桥梁时变系统竖向振动方程。该模型具有程序编制容易、计算效率高的特点。作为应用实例,计算得出了两车通过时随机不平顺条件下轨道桥梁结构的动力特性,说明新模型正确可行。     

芜湖长江大桥连续板桁结合梁的空间结构分析

采用空间梁单元和板单元的组合空间模型,对芜湖长江大桥正桥第三联3×144m板桁结合连续钢桁梁施工过程中主桁杆件和桥面板的应力变化及结构的自振特性进行了较为详细的分析.     

集装箱码头桥吊结构特征的有限元分析

有限元法是结构分析中的一种行之有效的方法,目前其应用十分广泛。主要介绍了利用有限元法对集装箱码头桥吊结构进行计算分析的过程。采用空间壳单元、四面体实体单元、等截面梁单元按空间结构建模分别对各控制工况进行了计算、分析和比较,并以此为依据,找出了当前结构的控制工况、控制应力及控制位移,验证了设计的合理可靠性。     

集装箱码头桥吊结构特征的有限元分析

有限元法是结构分析中的一种行之有效的方法,目前其应用十分广泛。主要介绍了利用有限元法对集装箱码头桥吊结构进行计算分析的过程。采用空间壳单元、四面体实体单元、等截面梁单元按空间结构建模分别对各控制工况进行了计算、分析和比较,并以此为依据,找出了当前结构的控制工况、控制应力及控制位移,验证了设计的合理可靠性。     

基于 UL 法的 CR 列式三维梁单元计算方法

为了提高大位移、大转动问题的计算效率和精度，提出了基于更新拉格朗日法（UL法）的三维梁单元分析的CR列式算法．这种方法采用更新拉格朗日列式，运用最小势能原理建立结构的平衡方程，并导出梁单元的刚度矩阵．求解过程中，根据CR列式的原理，采用大转动理论计算更新后的单元和节点坐标，通过扣除结构位移中的刚体位移得到结构变形，进而获得单元的准确内力．最后，给出了2个算例，以证明该方法的正确性和精度．     

株洲石峰桥复杂箱梁结构空间受力与配束研究

采用梁格法及平板单元法对株洲石峰桥河东引桥第一联复杂箱梁结构进行了空间受力分析，比较了采用此两种方法进行空间受力分析的优缺点。     

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。     

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。     

电场作用下复合材料压电层合板的有限元分析

以压电结构的变分原理为基础，依据经典线性层合板理论和压电弹性体的本构方程，采用DKQ薄板弯曲单元和薄膜单元的位移插值函数，建立了电场作用下纤维增强型复合材料压电层合板的有限元分析模型，数值算例表明，此方法具有良好的计算精度。