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2001年  第18卷  第6期

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基本方法
预应力开孔梁模糊优化设计
刘荣桂, 吕志涛
2001, 18(6): 1-10.
摘要:
本文在前期工作的基础上,建立预应力开孔梁优化模型,采用模糊理论对优化模型的约束边界进行合理的模糊化处理,并讨论研究在不同约束条件下预应力开孔梁的局部最优解。最后,通过综合评判,得到价格性能比最优的满意解。
持久性可变荷载与临时性可变荷载组合的解析解及简化计算
贡金鑫, 赵国藩
2001, 18(6): 11-17.
摘要:
持久性可变荷载与临时性可变荷载是建筑结构楼面可变荷载的两个组成部分,两者的组合是工程设计中非常关心的问题。本文给出了设计基准期内这两种荷载组合概率分布函数的解析解及其简化计算公式,并通过数值算例对公式计算结果与蒙特卡洛方法的模拟结果进行了比较。计算表明,本文解析解的计算结果与蒙特卡洛方法的模拟结果符合得很好,简化计算公式的上荷载概率值也具有较好的精度。特别需要指出的是,本文解析解的简化公式与从工程中常用的等时段荷载模型得出的公式是一致的,从而证明了对于楼面可变荷载,实用上采用等时段模型是可行的。
轴对称条件下混凝土板的冲切强度
王安宝, 杨秀敏, 王年桥, 史维纷
2001, 18(6): 18-23.
摘要:
本文采用Hsich-Ting-Chen强度准则,对轴对称条件下混凝土板冲切强度进行了分析,推导出破坏时的冲切面上正应力和剪应力表达式;采用刚塑性模型,给出了轴对称破坏机构,再利用虚功原理求得破坏荷载的上限。计算公式形式简单,计算结果与已有结果相比符合较好。
一种杂交/混合四边形分层壳元
刘锡良, 娄霓
2001, 18(6): 24-32.
摘要:
本文从修正的Hellinger-Reissner变分原理出发,基于杂交/混合有限元及分层有限元法,建立了一种杂交/混合四边形分层壳元,用于分析层合壳结构的非线性稳定问题;对典型层合柱壳结构进行了几何非线性分析,验证了该方法的正确、有效性。
二维摩擦接触问题迭代法与非线性互补算法的等价性
陈万吉, 李学文
2001, 18(6): 33-38.
摘要:
本文证明了二维摩擦接触问题一种迭代法与非线性互补算法的等价性,为迭代法的收敛性找到了理论依据,并由此提出了这种迭代法的修正方法,使迭代法也能保证收敛。
分区混合元法分析平面裂纹问题
傅向荣, 龙驭球
2001, 18(6): 39-46.
摘要:
基于分区混合能量原理的分区混合元法是一种高精度有限元方法,可用于分析含裂纹、孔洞、切口等缺陷的问题。本文推导了分区混合元法中应力元的刚度矩阵;分析了应力元的多余零能模式,并证明了整体分析中对多余零能模式的消弭;文中还对分区混合元法中应力元的应力项数与应力单元尺寸对分析结果的影响进行了系统的讨论。
模糊结构有限元分析的一种新方法
雷震宇, 陈虬
2001, 18(6): 47-53.
摘要:
本文利用信息熵的概念,将模糊变量转变为随机变量,将模糊结构视为随机结构进行处理,从而提出了模糊结构有限元分析的一种新方法。当模糊结构转换的随机变量处于小扰动情况下,利用摄动法得到有限元递归方程组,解之可以得到响应量的均值和方差。
钢筋混凝土浅圆仓仓顶的极限荷载
邸元, 袁明武
2001, 18(6): 54-60.
摘要:
本文用有限元模型分析了钢筋混凝土浅圆仓仓顶的弹性稳定性,计算了其屈曲临界荷载。并通过极限分析理论,给出了浅圆仓仓顶极限荷载的计算方法。工程实例计算表明,钢筋混凝土浅圆仓仓顶通常是弹性稳定的,应当使用极限分析方法确定其设计使用荷载。
考虑温度对于弹模影响效应的大体积混凝土施工期应力计算
高虎, 刘光廷
2001, 18(6): 61-67.
摘要:
阐述了水泥水化反应遵循物理化学反应中Arrhenius方程的规律,用“等效龄期”的概念考查了温度对于混凝土弹性模量的影响,进行了某碾压混凝土拱坝施工期温度场的计算,并利用该温度场及“等效龄期”进行了应力场的计算,该应力计算中包含了温度及自重徐变应力。对比了20℃定温下弹模变化的应力场。考虑温度对于混凝土弹模影响的计算结果是趋于危险情况的。
空间刚架动态失稳全过程分析
王策, 刘西拉
2001, 18(6): 68-75.
摘要:
采用静动力非线性方法研究结构的后屈曲问题。基于连续介质力学对物质运动的描述方法,采用增量拉格朗日公式推导空间梁单元的切线刚度矩阵,包括节点大位移、大转角产生的几何非线性,及弹塑性本构关系。动力分析采用Newmark数值积分,结合Newton-Raphson平衡迭代。采用弧长法计算结构的屈曲前非线性反应,该方法不用卸荷跟踪荷载位移反应全过程,而在临界点继续缓慢加荷,用动力时程方法进行空间刚架结构的失稳破坏全过程仿真。
软化桁架模型在梁柱节点设计中的应用
季韬, 郑作樵
2001, 18(6): 76-80.
摘要:
在钢筋混凝土软化桁架模型的基础上,本文推导出一套通过验算节点核心区混凝土抗压强度和钢筋抗拉强度来进行节点设计的方法,并给出了算例。该方法充分利用了节点核心区混凝土的强度。通过6个梁柱节点计算值与试验值的比较,验证了本文提出的设计方法的可靠性。通过本文提出的节点设计方法与GBJ10-89中节点设计方法的比较,指出了GBJ10-89中关于梁柱设计方法的不足之处。
具有夹层的正交异性复合材料圆锥壳体的非线性轴对称屈曲分析
徐加初, 王乘, 刘人怀
2001, 18(6): 81-87.
摘要:
研究均布载荷作用下边缘可移夹支具有正交异性复合材料表层和软夹心的夹层圆锥壳非线性轴对称屈曲问题.利用变分原理导出具有正交各向异性表层夹层圆锥壳在均匀外压作用下的非线性轴对称屈曲问题的基本方程,采用修正迭代法[8]求得了可移夹支边界条件下壳体临界屈曲载荷的解析表达式,对几种典型的纤维增强复合材料表层夹层圆锥壳给出了数值结果和图表,讨论了几何参数和物理参数对临界屈曲载荷的影响。
粘弹性阻尼器的计算模型
徐赵东, 周洲, 赵鸿铁, 沈亚鹏
2001, 18(6): 88-93.
摘要:
本文介绍了粘弹性阻尼器的构造与性能,以及目前普遍用于分析粘弹性阻尼器的五种计算模型,提出了一种能够体现温度和频率影响的新计算模型—等效标准固体模型,然后通过实例分析,得出有关结论。
具有自适应影响半径的无单元法
周瑞忠, 周小平, 缪圆冰
2001, 18(6): 94-99.
摘要:
本文讨论无单元法的权函数问题,并首次提出在权函数中采用自适应影响半径,以适应结点分布的随机性。实际算例表明,使用自适应影响半径的权函数对求解应力集中或断裂力学问题具有较大的优越性。
钢管混凝土柱火灾后剩余承载力的试验研究
韩林海, 杨有福, 霍静思
2001, 18(6): 100-109.
摘要:
通过对6个圆形截面和6个方形截面钢管混凝土柱按ISO-834和GB9978-88规定的标准升温曲线升温作用后承载力的试验研究,研究钢管混凝土柱在标准升温曲线作用后力学性能和剩余承载力的变化规律。考察了构件长细比和荷载偏心率等因素对承载力损失率的影响。研究结果表明:在本次试验参数范围内,火灾后裸钢管混凝土柱的承载力损失严重,带护保护层的构件次之。在其它条件相同的情况下,与常温下的承载力相比,长细比越大,构件火灾后承载力的损失率越高。荷载偏心率则对火灾后构件承载力的损失率影响不大。本文的研究成果可为有关钢管混凝土工程进行火灾后修复加固时提供参考。
钢管混凝土小偏心受压构件的徐变分析
韩冰, 王元丰
2001, 18(6): 110-116.
摘要:
通过对钢管混凝土偏心受压构件的受力特性进行分析,结合核心混凝土的徐变特点,采用继效流动理论及多轴应力状态下混凝土的徐变理论,构造了计算钢管混凝土偏心受压构件徐变的计算方法。此方法较为合理地考虑了多轴应力状态下核心混凝土的特点及钢管混凝土构件徐变的影响因素(如含钢率、材料等级、应力级别等),并引入迭代来计算构件的徐变。计算算例结果与试验结果的对比表明:本文所提出的方法理论可靠、合理。
流变力学理论在铁路轨道结构力学研究中的应用
高亮, 刘秀波
2001, 18(6): 117-123.
摘要:
本文主要针对轨排-道床结构中存在的流变力学现象,应用流变力学的基本理论与研究方法,探讨轨道结构的力学问题。通过实验研究和系统理论分析,揭示轨排-道床结构的弹性、塑性和粘性等流变力学特性,建立了轨排-道床结构本构关系模型。并与原苏联所建立的轨排-道床结构流变模型进行了对比,说明了所建模型的合理性、正确性。通过此项研究,为进一步探讨铁路轨道结构的力学问题、完善高速铁路轨道结构的设计及养护维修工作打下良好的基础。
对Biot固结方程的再认识
陈庆中, 张弥, 冯星梅, 舒仲英
2001, 18(6): 124-133.
摘要:
本文分析了Biot固结方程的不对称性,从变分原理和虚位移原理的角度建立了固结问题的有限元方程式,研究表明固结问题的有限元方程式的系数矩阵是不对称的。
基于桁架-拱模型理论对碳纤维布加固混凝土柱受剪承载力的分析
赵树红, 叶列平
2001, 18(6): 134-140.
摘要:
根据文献[1]碳纤维布加固混凝土柱受剪性能的试验研究,结果表明碳纤维布的受力机理与箍筋类似。由于碳纤维布无屈服现象,故达到最大荷载时碳纤维布的应力是确定加固后柱受剪承载力的关键参数。本文基于桁架-拱模型理论对碳纤维布的受力进行了分析,推导出碳纤维布应力的计算公式,计算结果与试验结果吻合较好。
Mindlin应力解的应用理论研究
王士杰, 张梅, 张吉占
2001, 18(6): 141-148.
摘要:
通过对已有繁杂、冗长的明氏应力公式的整理与简化,给出了若干种工程荷载分布条件下的明氏应力分布实用理论解。经对附加应力系数公式的无因次化,推出了工程荷载条件下便于制作数据表格的应力系数计算公式,将该系数表达为长—宽比、计算点深度—基宽比、基础埋深—基宽(半径)比和泊松比的函数解析式。作者通过对明氏解计算结果的分析,深入细致地研究了布氏解取代明氏解的条件,明氏应力分布的拉应力区开展范围及其与工程的关系,明氏解中反映地基土质条件的泊松比对应力计算的影响,布氏解用于深基沉降计算导致理论计算值大于实际沉降观测值的原因等一系列问题。得到了一些有指导意义的概念和认识。对明氏解的推广应用具有重要的理论意义和长远的实用价值。