微分法在有限元分析中的应用

基于有限元原理及结构的平衡微分方程,提出了一种求解结构单元形函数的方法。首先,根据结构单元的变形微分方程求解结构变形的常系数解析式;其次,根据单元的边界条件求解相应的系数表达式,并将求出的系数表达式代到解析式中,形成关于单元局部坐标的解析式;最后,提取单元节点广义位移向量,形成单元的形函数矩阵。运用所提出的方法对结构典型杆单元、梁单元的形函数进行求解后发现,所获得的形函数与相关文献提供的形函数完全一致,表明所提方法正确有效,并且同样适用于其他结构单元形函数的求解,从而为有限元的进一步推广和拓展提供了一条行之有效的途径。     

Fundamental formulation for frictional contact with graded materials

In the paper, we develop the fundamental solutions for a graded half-plane subjected to concentrated forces acting perpendicularly and parallel to the surface. In the solutions, Young's modulus is assumed to vary in the form of E(y) = E0e(ay) and Poisson's ratio is assumed to be constant. On the basis of the fundamental solutions, the singular integral equations are formulated for the unknown traction distributions with Green's function method. From the fundamental integral equations, a series of integral equations for special cases may be deduced corresponding to practical contact situations. The validity of the fundamental solutions and the integral equations is demonstrated with the degenerate solutions and two typical numerical examples.     

近间距平行泥水盾构隧道推进方案三维数值模拟

为确定某近间距大直径泥水平衡式盾构隧道工程推进方案,运用数值模拟分析手段,对该隧道工程盾构同向推进和异向推进两种施工方案进行三维动态施工模拟,对比分析了不同推进方案所引起的地表沉降、深部土体位移和隧道附近土体受力.数值结果表明.同向推进方案比异向推进方案能更有效地减小对地表沉降和隧道附近土体扰动及紧邻隧道的影响.     

软基中拱桥桥台位移分析及优化方案

基于工程实例对软基中某无铰拱桥桥台位移进行有限元分析,讨论分析过程中特殊非线性的处理方法,并在原设计基础上对桥台进行优化分析。研究结果表明:优化后桥台位移减小,且与实测值吻合,结构内力分布更加均匀,结构处于安全状态,从而也证明本文分析的合理性,所提出的优化变更方案是切实可行的,达到了预期的效果,对同类工程问题具有参考价值。     

京广线时速200～250 km区段位移观测桩的测设

以郑州铁路局时速250 km/h区段(全长43 km)位移观测桩的测设为例,介绍位移观测桩的埋设、测量过程,提出铁路养护维修的新方法.     

关角隧道越岭区区域地应力特征分析及应用

从区域构造特征、震源机制解及水压致裂法等方面分析和实测了关角隧道越岭区的地力特征,并对与地应力有关的岩爆、软岩变形等地质问题进行了全面的阐述与评价.     

隧道施工对框架结构及地表位移影响的数值分析

研究目的：隧道施工对邻近建筑物影响的现有研究方法通常首先计算地表位移，然后将地表位移施加于建筑物模型上，忽略了建筑物自重和刚度的影响。建立隧道从框架结构正下方穿越的三维有限元模型，分析地表在隧道开挖和既有框架结构共同作用下的位移变化规律，分析隧道施工对梁、柱和桩体位移及受力的影响，为隧道下穿既有框架建筑物的设计和施工提供参考意见。研究结论：框架结构的自重会显著增大地表沉降值及其范围，其刚度会显著限制地表侧向位移；隧道施工对框架结构的竖向位移影响较大，对其侧向变形影响较小；中梁弯矩变化较小，边梁的的最大负弯矩有较大幅度的增加。中柱的轴向压力降低，边柱的轴向压力增加。在实际工程中，应加强对边梁弯矩和边柱轴力的监控．     

基于位移的结构抗震设计方法研究

近几年来,直接以位移为设计参数的抗震设计方法越来越受到重视并且得到了很大的发展,逐渐成为了实现基于性能抗震设计思想的一条有效途径。本文将对基于位移的结构抗震设计方法进行评述。     

车辆缓冲器环簧强度分析方法的研究

用解析法、空间轴对称有限元法和静载电测实验等三种方法对车辆缓冲器环簧的应力和位移进行分析和比较，所得结果十分吻合，因而建议缓冲器环簧的强度分析可采用弹性力学中的厚壁圆筒计算公式或用轴对称有限元法计算。     

船体肋骨梁不对称塑性弯曲时梁截面中性轴的求解

本文从“应力函数法”和“反旁弯力矩法”各自物理概念出发,得到不具有对称面的船体肋骨梁塑性弯曲时的两种不同形式的梁截面中性轴位置的数学表达式,并论证了这两个公式是可以互相转换的,但前者在应用上有很大的优越性。欲使角钢型肋骨梁在冷加工过程中不产生旁弯变形,就必须使中性轴的转角为零,这是本文所讨论的问题的一个特例。