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1997年  第14卷  第4期

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基本方法
采用面积坐标的四边形板弯曲单元
龙志飞, 李聚轩, 岑松, 龙驭球
1997, 14(4): 1-10.
摘要:
本文采用四边形面积坐标,并应用广义协调法构造出一个具有12个自由度的四边形板弯曲单元。单元的挠度场以面积坐标多项式表示,对应于直角坐标x,y的完全三次式和部分四次式,因而单元是完备的广义协调的板单元。应用的12个协调条件为挠度的四个点协调条件和四个边协调条件,以及法向转角的四个边协调条件。由于面积坐标和直角坐标之间为线性变换关系,因此单元刚度矩阵的推导相当简单。数值算例表明:本文单元具有高精度、收敛性、可靠性和对网格畸变不敏感的优点。
一类周期结构的部分组集有限元法及静动力分析
侯之超, 郑兆昌
1997, 14(4): 11-17.
摘要:
本文分析了周期结构经有限元离散所形成系数矩阵的元素分布,提出部分组集的有限元法;随后将块SOR、块共轭梯度等方法用于求解相应的线性代数方程组,并以此改造求解大型特征值问题的Lanczos算法。这些工作使得在一类周期结构静动力分析中能够避免对大规模代数方程组的直接计算。算例表明这些工作大大降低了所需内外存空间。
结构冲击屈曲准则讨论
严东晋, 宋启根
1997, 14(4): 18-28.
摘要:
结构冲击屈曲准则是进行结构冲击屈曲分析的基础。然而正是这个基础存在着许多问题,使得完善的结构冲击屈曲理论未能建立起来。本文全面地介绍了诸多学者提出的冲击屈曲准则,讨论了主要存在的问题和适用范围。针对完善结构线弹性冲击屈曲问题的分析,本文提出了瞬时线性分叉准则。
悬挂建筑框架结构弹性稳定性估算方法
刘郁馨, 吕志涛
1997, 14(4): 29-37.
摘要:
悬挂建筑框架结构是获得建筑大空间的可选方案。结构的稳定性是设计中的重要问题。本文先介绍悬挂建筑框架结构稳定性的计算模型。然后采用力矩分配法推出临界荷载的估算公式,并给出实用曲线。最后针对典型的悬持建筑结构,讨论弹性稳定性。所提出的方法对悬挂建筑结构的设计有重要作用。
建筑表面风压的三维数值模拟
陈水福, 孙炳楠, 唐锦春
1997, 14(4): 38-43.
摘要:
本文采用数值模拟方法预测由近地三维流动风引起的建筑物的表面风压。文中运用一种扩展的k-ε紊流封闭模型,导得了稳态流动风的统一形式的控制微分方程。采用控制容积法对微分方程作了离散,SIMPLEC压力校正迭代算法实现了非线性离散化方程的求解。实例计算与分析比较表明,本文的模拟方法改善了对建筑物侧风面和顶面风压值的预测。
高耸电视塔结构的空间风振响应与优化控制
宋金峰, 何玉敖
1997, 14(4): 44-52.
摘要:
本文根据电视塔结构具有旋转壳外形的特点,提出一种环状半主动可控调频质量阻尼器(TMD)系统;并以旋转壳理论编制了有限元程序,对TMD系统的安装位置、数量及其振动参数进行了优化计算。优化计算结果表明,可控TMD系统具有显着的减振效果。
现有结构抗震维修动态规划决策
陈朝晖, 刘西拉
1997, 14(4): 53-61.
摘要:
本文基于大地震发生的半马尔可夫过程模型,建立了服役结构抗震维修动态规划决策模型。文中考虑了钢筋锈蚀对结构抗力的影响,利用“分枝限界法”计算结构系统可靠度,并进行安全性等级划分,在此离散状态及离散时间的基础上,运用技术经济评价法,建立了动态规划决策模型。最后以一简单框架验证了上述方法的可行性。
压力作用下横向短纤维与基体间应力传递机理研究
林小松
1997, 14(4): 62-67.
摘要:
在短纤维增强复合材料的研究中,弄清界面应力传递机理对于认识短纤维的增强机理及短纤维复合材料的力学性能是十分重要的。但传统的观点认为,在钢纤维混凝土中纤维对混凝土抗压强度的增强作用甚微,故对压力下纤维与基体界面应力传递没有进行过研究。作者最近的试验研究与近年来的研究[1,3]均表明,中、高含量短钢纤维对混凝土的立方体抗压强度有大幅度提高。基于这一新的试验事实,作者在本文中对压力作用下横向短纤维与基体之间界面的应力传递进行了理论分析,得出了短纤维端部附近的应力分布。
汽轮机带鳍状结构叶片组动力特性的有限元分析
李建中, 王辉, 岑章志, 秦飞, 张洪涛, 于尔亮
1997, 14(4): 68-75.
摘要:
本文在对汽轮机叶片组进行动力分析时,针对结构旋转周期性的特点,采用复约束法有效地减缩了系统自由度;在考虑离心力对旋转结构动力特性的影响时,引入了非线性的几何关系,并用有限元的方法计算了结构的动频;对于带鳍状结构的叶片,本文给出了对叶片间特殊约束的处理方法,并计算了额定转速下叶片间约束对叶片扭转角及叶片组动频的影响。
地震中室内浮放设备的浑沌响应
张俊勇, 唐家祥
1997, 14(4): 76-82.
摘要:
在地震中,象计算机一类的浮放设备可能发生滑动、摇晃或倾覆而造成损失。本文将浮放设备简化为刚性块体,并把放置设备的基础视为刚性的,研究了在谐振基础上块体的摇晃、倾覆响应,发现在摇晃运动中,存在周期、准周期和浑沌三种类型,揭示了系统对初始条件变化十分敏感的内在本质。
三维弹塑性接触边界元法对摩擦的处理
肖宏, 申光宪, 木原谆二, 相泽龙彦
1997, 14(4): 83-88.
摘要:
本文建立了三维弹塑性接触问题的边界元法。采用两种摩擦模型计算了轧制过程中弹塑性体和弹性体的接触变形过程,并对两种摩擦模型的计算结果进行了比较。计算结果表明两种摩擦模型均能很好地反映实际情况。
由响应识别桥上移动荷载
袁向荣, 陈恩利, Tommy Hung-Tin Chan
1997, 14(4): 89-97.
摘要:
本文介绍一种基于欧拉梁振动理论由桥梁响应识别桥上移动时变荷载的方法,用模态叠加法和最小二乘法由桥梁挠度或应变识别梁的模态位移,采用差分方法得到梁的模态速度和模态加速度,由梁的模态座标方程和最小二乘法识别桥上移动荷载,并通过计算机仿真说明测试误差、桥梁跨度及荷载间距对识别结果的影响。
空间桁架大位移问题的有限元分析
王新敏
1997, 14(4): 98-103.
摘要:
本文在T.L.坐标下,利用能量原理,同时导出了空间杆元精确的割线刚度矩阵和切线刚度矩阵显式。文中采用几种方法实现了空间桁架大位移分析的几何非线性有限元解法。算例表明,本文导出的两个刚度矩阵可极为有效的分析各类空间桁架的几何非线性问题,且使程序具有极好的调试性。
双层及多层薄膜的端部应力分析
徐千军, 余寿文
1997, 14(4): 104-111.
摘要:
目前,对双层及多层薄膜的端部应力分析已经有了不少工作。有的是从理论上(三角级数法、应力函数法、积分方程法、渐近分析法等)进行分析,也有的是从数值方法(有限元法、边界元法等)上入手,但是其中大部分工作讨论的都是十分规整的几何构型。本文应用有限元方法分析了一些较为复杂的几何构型。通过比较各种形状的结构中应力沿界面的分布,可以增强我们对一些问题的深入理解,如薄膜端部几何形状和端部组合形状对应力场的影响以及结构形状优化问题等。
折线形开口薄壁截面圆弧曲梁弯扭理论
童根树, 姚谏
1997, 14(4): 112-120.
摘要:
现有薄壁曲梁弯扭理论缺乏严密的理论推导。本文基于薄壁构件理论的两个基本假设,精确地导出了任意折线形开口薄壁截面圆弧曲梁的翘曲位移、正应力、剪应力及其各自合力的精确表示式。为便于应用,本文也给出了槽形截面(分槽口向里和向外)曲梁和Π形截面曲梁的简化公式。
风荷载作用下的高耸结构多媒体仿真环境研制
吴炜煜, 张士纲
1997, 14(4): 121-127.
摘要:
本文结合作者运用多媒体仿真技术,研制风荷载作用下高耸结构计算机仿真系统的实践,论述为实现工程力学场和建筑形态变化的动态仿真,建造适用系统环境和工具的关键技术和方法。
分形节理力学性能试验研究
谢卫红, 谢和平, 李世平, 赵鹏
1997, 14(4): 128-138.
摘要:
本文首次运用“分形实验法”人为地生成具有分形结构的节理试件进行实验分析。利用光弹实验可视性特点详细研究了具有不同粗糙度(不同分形维数)的节理在单压和压剪两种加载方式下对试件力学特性的影响,得出了一些规律性的结果。
西奥多库珀——魁北克大桥失事记
李著, 王景
1997, 14(4): 139-144.
摘要:
1907年8月29日,在加拿大圣劳伦斯河上,魁北克大桥正在施工。这是一座钢悬臂桥,主跨长达1800英尺(548.6m),是当时世界上最长的桥跨。两端的锚跨结构(各长500英尺即152.4m)已完工,两悬臂跨各长562.5英尺(171.45m)也已完工,中间的悬吊跨也正在组装并已向河中伸出600英尺(182.9m)。