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.      

基于传递函数法的单桩荷载与沉降的数值研究

根据Hedinger和O’Neill提出的荷载传递函数对单桩进行了分析,对该传递函数的参数取值作了探讨,采用矩阵位移法计算桩结构的内力与节点位移,编制了计算程序,与一个工程实例作了比较,证明本文方法是可行的．在此基础上,计算了侧摩阻力、轴力的分布形式．     

任意变厚度圆板的轴对称静力分析

采用传递矩阵法求解任意变厚度轴对称圆板的内力和位移问题，并导出了在任意荷载作用下板和圆板单元传递矩阵的精确公式，最后，给出了一些计算结果。     

变刚度筒中筒结构分析的超元方法

将筒中筒结构连续化处理后,视为一根由内外筒组合而成的悬臂柱,利用连续化处理后微分方程的解作为单元位移函数,推导出了内外筒组合在一起(包括大量梁和柱)的超级元单元刚度矩阵和等效荷载矩阵;求解时,按楼层或刚度不变段划分成超级单元,利用矩阵位移法求解筒中筒结构的位移和内力;求出内外筒内力后,利用由最小余能原理推导出的外筒剪力滞后影响函数控制微分方程,结合超级单元边界条件,给出了外筒剪力滞后影响函数.该方法计算简便,又能考虑外筒的剪力滞后影响,当刚度不变时,计算精度同连续化方法,当刚度变化时,计算结果更加合理.     

南昌二元地层便道荷载对邻近桥梁桩基的影响

研究南昌地区典型二元地质条件下施工便道车辆荷载作用引起的邻近土体位移和桥梁桩基变形及内力分布特性,评估近接施工便道荷载对既有桥梁桩基安全的影响。采用Plaxis 3D有限元模型对比分析摩尔-库伦(M-C)和小应变刚度(HSS)两种土体本构模型计算结果的差异,在此基础上采用HSS模型进一步分析施工便道荷载作用下,邻近营业线既有桩基的附加变形及内力分布,对其安全性能进行评估验算。研究结果表明:采用M-C模型计算得到的土体位移分布范围过大,HSS模型计算结果更接近实际情况;在施工便道车辆荷载作用下,以6 mm为土体沉降变形允许值,其影响范围在便道中心线左右各3.2 m,邻近既有桥梁桩基的变形及内力均在安全范围之内,其安全性满足规范要求。     

结构系统优化分解法的解耦研究

当结构优化设计系统规模很大时，用分解法作优化设计的最大困难是怎样解决了问题之间的耦合，这也是当前国内外尚未彻底解决的难题，本以位移敏度分析的拟荷载法为基础，构造了一个位移耦合矩阵，这个耦合矩阵不仅定性地反映了各子问题之间耦合的强弱，也二个空间桁架的例题证明了一对策的有效性和实用性。     

悬索桥主缆抗弯刚度的数值分析

为了研究主缆抗弯刚度对悬索桥受力性能的影响,采用有限元参数化建模方法对某悬索桥进行了模拟,模型中考虑了边界条件、荷载形式和主缆线形等因素,分析了加劲梁和主缆位移、内力和应力的变化规律。结果表明,考虑主缆抗弯刚度后,加劲梁竖向位移、弯矩和应力减小。并且随着主缆抗弯刚度的增大,加劲梁静力响应逐渐减小。在对称荷载作用下,索梁最优刚度比为0.5左右,加劲梁竖向位移和弯矩最大减小30%和70%;在非对称荷载作用下,最优刚度比为0.1左右,加劲梁竖向位移和弯矩最大减小25%和60%。主缆与塔顶鞍座的连接方式和主缆线形对加劲梁位移、内力和应力也有一定的影响。     

苏通斜拉桥的静风响应及动力特性影响

首先建立了苏通斜拉桥的三维有限元模型.按照文献报道的静三风力系数,计算了大桥在风荷载下的静力变形.并分析了静力变形和内力对大桥动力特性的影响.结果表明大桥在设计风荷载作用下主梁位移处于线性状态,具有良好的静风稳定性.静风下的变形和内力对结构模态参数影响很小.     

基于位移影响线的装配式梁桥承载能力快速评估应用研究

为快速评价装配式桥梁承载能力,研究了基于位移影响线的承载力检算方法。通过现场慢速行车方式获得典型断面实测位移数据,采用四次多项式拟合得到实测广义位移影响线;基于广义位移影响线进行虚拟荷载试验,进而实现桥梁承载能力的快速评估。通过在某30 m简支T梁桥工程应用结果表明:该方法评估结果与荷载试验吻合较好,可用于同类桥梁承载力快速评估。     

等截面连续梁内力影响线求解的能量法

应用能量法的近似解法——里兹法求出等截面连续梁在单位集中力作用下的几何可能位移，又利用能量偏导数定理对连续梁内力影响线求解公式进行了推导，得出了等截面连续梁内力影响线计算的一般公式。     

塔梁间纵向弹性约束对斜拉桥抗震性能的影响

目前漂浮、半漂浮体系斜拉桥是广泛采用的的斜拉桥体系。在地震荷载作用下这两种体系的内力反应比较小,而位移反应比较大,常常不能满足要求。对塔梁间纵向弹性约束对斜拉桥抗震性能的影响进行了理论分析和实例计算。计算结果表明它能显著的减小漂浮、半漂浮体系斜拉桥在地震作用下的位移反应,又能使内力反应满足抗震要求,因此它不失为一种有效的改善漂浮、半漂浮体系斜拉桥抗震性能的手段。     

多柱式盖梁的电算方法

在沈大高速公路改扩建工程中,存在着大量的四柱式甚至五柱式盖梁,为了快速、准确地计算这些多柱式盖梁,本文提出了一种精确的电算方法根据用户输入的设计数据,将上部结构和墩台盖梁自动离散化为有限元模型,计算上部结构反力和盖梁内力及位移的影响线,然后在上述影响线上进行纵桥向和横桥向的动态加载,得到盖梁的最不利荷载效应.     

路面层状弹性体系在轴对称荷载作用下结构分析的状态变量法

取层间位移和对应的应力作为状态变量,利用传递矩阵的方法来分析多层弹性半空间轴对称荷载作用下的力学问题,并建立传递矩阵.在分析过程中,层状体系层数的增加只增加了矩阵相乘的次数,而待求未知量始终保持不变.     

路面层状弹性体系在轴对称荷载作用下结构分析的状态变量法

取层间位移和对应的应力作为状态变量，利用传递矩阵的方法来分析多层弹性半空间轴对称荷载作用下的力学问题，并建立传递矩阵。在分析过程中，层状体系层数的增加只增加了矩阵相乘的次数，而待求未知量始终保持不变。     

斜拉空间桁架在静力作用下的非线性特性

利用有限元软件ANSYS9.0计算了斜拉空间桁架在静力作用下内力及自由端位移分布规律;详细分析了斜拉索中施加的预应力以及斜拉索高度的变化对于该种结构内力及自由端位移的影响并提出了斜拉空间桁架的临界预应变概念,进而得到了自由端位移与初始预应变以及斜拉索高度的函数关系.     

大跨度连续刚构桥施工参数影响分析

以斯拉河大桥为例通过Midas Civil有限元分析软件探究施工参数自重荷载和温度荷载作用对主梁的内力及线形的影响对桥梁结构的影响作分析。     

悬索线无铰拱桥自重内力实用计算方法研究

鉴于影响线加载法计算效率低和有限元法建模工作量大,无铰拱桥自重内力无法进行简便计算。基于桥面系作用主拱圈荷载的等效膜张力假定,采用解析法对悬索线无铰拱桥自重内力进行求解,得出实用公式,并用实桥算例验证了该方法。     

大跨度双层钢桁梁悬索桥的车桥耦合振动研究

将车道荷载效应乘以冲击系数,可以得到桥梁设计中车辆的活载效应。因此,可以反推车道荷载,得到确定的交通车流分布,以此来计算桥梁的响应和冲击系数,以检验规范所获得的冲击系数是否合适。结果表明,桥梁位移响应主要与车辆行驶速度有关,与路面不平整度无明显关系;桥梁的内力响应与路面不平整度有关;路面粗糙度对主梁垂直位移、梁端挠度和塔顶垂直位移影响不大。     

钢管混凝土箱型拱桥空间结构分析研究

以某主跨为152 m的钢管混凝土箱形拱桥为例,用有限元方法建立其空间计算模型,分析矢跨比等设计参数对拱圈截面内力的影响,并在考虑混凝土收缩徐变的情况下,分析各控制截面内力和位移随时间的变化关系.表明:拱桥矢跨比对其轴力和弯矩影响较大;随着时间的推移,拱桥结构内力和位移有很大改变.     

剪切效应梁单元刚度和质量矩阵的推导及应用

从工程梁理论中的梁位移微分方程出发直接推导出考虑剪切效应的空间梁单元的刚度矩阵,并从动力荷载的虚功原理出发推导出考虑剪切效应的其质量矩阵。编制了简单的有限元程序去验证,通过计算实例分别比较考虑剪切效应和不考虑剪切效应对结构固有频率的影响,结果表明在剪切系数较大时,不考虑剪切效应会引起较大的误差。