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2005年  第22卷  第1期

力学基本方法
基于平面弹性-板弯曲比拟理论的Wilson型平板壳单元
黄若煜, 钟万勰
2005, 22(1): 1-5.
摘要:
平面弹性—板弯曲比拟关系为充分利用现有的平面弹性单元构造新型板弯曲单元提供了有效的途径。按膜、板两部分平行列式的观点,新方法还可以利用平面弹性单元构造性能良好的新型平板壳单元。按此观点根据著名的平面弹性Wilson元(QM6)的列式方式构造出一个新的十六自由度平板壳单元。单元构造简单,无虚假自由度,数值结果表明具有很好的收敛性和精度。
三维弹性体移动接触边界元法的一类新方案
刘永健, 姚振汉
2005, 22(1): 6-11.
摘要:
基于对二维弹性体移动和滚动接触边界元法的前期研究,将其中的协调离散方案推广到三维问题,提出了针对给定移动方向的三维弹性体移动接触的一种边界元协调离散方案。其中在接触面上的位移和面力都能在边界元离散意义下精确满足,因此能保持边界元法在位移计算、特别是应力计算中高精度的优势。该方案将可能接触区分成大小相等的直角三角形单元,每个直角三角形单元有6个节点,其中3个角节点是固定节点,另外在每条边上有一可动节点。可动节点的位置确定于与其接触的另一面上对应单元的固定节点及其连线的位置。在每一瞬时,每个单元可由可动节点连线分成4个三角形子单元,在每个子单元上边界位移与面力线性分布。文中给出了一些算例来验证所提出算法的有效性和高精度。
无单元法研究现状及展望
周小平, 周瑞忠
2005, 22(1): 12-20.
摘要:
无单元法是众多无网格方法中较有代表性的一种,形式简单、明确,计算精度高。因其具有仅需离散的结点信息、解答具有高次连续性、能较好地反映应力高梯度分布并便于跟踪裂纹的扩展过程等优点,无单元法自问世以来获得了广泛的重视,已成为计算力学领域的一个研究热点。文中着重分析了无单元法研究中的热点问题及解决方法,介绍了该方法目前的一些应用范围,并指出其可能的发展方向。
弹塑性结构安定性上限分析的数值方法及应用
陈钢, 杨璞, 刘应华
2005, 22(1): 21-27.
摘要:
建立了复杂变化载荷作用下理想弹塑性结构安定上限分析的有限元数学规划格式。利用研究结构在基准载荷域各个角点处安定的办法,避开了机动定理中对时间积分的困难,提出了一种直接迭代算法求解,以克服目标函数非线性非光滑所导致的困难。该格式同时考虑了温度对屈服极限的影响。
全量补偿复合反演算法的改进及其应用
谢献忠, 易伟建
2005, 22(1): 28-32.
摘要:
全量补偿法的提出为部分输入未知条件下的结构参数识别以及荷载反演提供了一个很好的思路,但由于该算法在进行参数估计时没有考虑已知输入与未知输入的可信度差别,因此参数收敛过程中会产生振荡现象,收敛速度相对较慢。在此基础上,充分利用部分输入可确知而部分输入未知的激励特性,构造了一个基于加权最小二乘准则的改进算法。与原算法相比,改进算法不仅在理论上更加完备,而且其收敛特性也有质的改善。在同等的参数识别精度条件下,其所需的迭代次数仅为原算法的十分之一。
平面裂纹应力强度因子的半解析有限元法
王承强, 郑长良
2005, 22(1): 33-37.
摘要:
利用弹性平面扇形域哈密顿体系的方程,通过分离变量法及共轭辛本征函数向量展开法,推导了一个圆形奇异解析单元列式,该单元能准确地描述平面裂纹尖端场。将该解析元与有限元相结合,构成半解析的有限元法,可求解任意几何形状和载荷的平面裂纹应力强度因子及扩展问题。对典型算例的计算结果表明本文方法简单有效,具有令人满意的精度。
薄膜体系找形设计中二次找形方法的提出及其力学原理
杨维国, 刘智敏
2005, 22(1): 38-42.
摘要:
介绍了利用非线性有限元法进行薄膜体系找形分析的相关理论和相应的有限元计算公式,在此基础上提出了二次找形的概念,指出只有通过二次找形后得到的曲面才是在工程实践中能够真正实现的形状,并通过理论和工程算例证明了本方法的正确性和有效性。
论对称与非对称的Biot固结有限元方程组的一致性
陈俊生, 赵成刚
2005, 22(1): 43-47.
摘要:
论述了对称与非对称的Biot固结有限元方程组间的一致性,发现Biot固结有限元方程组系数矩阵是否对称是与平衡方程中与孔隙水压力有关的项是否进行分部积分有关。如果不对其进行分部积分,则得到非对称的系数矩阵;如果对其进行了分部积分,则得到对称的系数矩阵,此时两种情况下与之对应的结点力的意义也不相同。如果把结点力的意义处理成一种情况,则会发现这两种情况下的Biot固结有限元方程组是一致的。
平面应变条件下饱和土体分叉后的力学性状
黄茂松, 钱建固
2005, 22(1): 48-53.
摘要:
土坡和挡土墙的应变局部化和渐进破坏分析的一个关键问题是如何合理描述土体分叉后的力学性状,而从试验得到的峰后应力应变关系实际上并不是土体本身的一种真实本构反应。为此,提出了一种描述含剪切带土体宏观力学特性的改进后的复合体理论(或均匀化理论)。结合干密砂以及饱和松砂、中密砂、密砂的平面应变试验结果,验证了该理论框架的合理性。
地震作用下空间网架结构考虑损伤累积效应的弹塑性分析
丁阳, 郭峰, 李忠献
2005, 22(1): 54-58.
摘要:
考虑钢材的损伤累积效应和应变强化效应,应用塑性应变和能量耗损理论建立了钢材的损伤力学模型;在此模型基础上,推导了网架结构考虑损伤累积效应的单元弹塑性刚度矩阵和结构动力平衡微分方程,编制了相应的有限元分析计算程序,并对一空间网架结构算例进行了数值仿真分析。结果表明,考虑损伤累积效应对空间网架结构的弹塑性地震反应有着显著的影响,其中有损伤杆件的应力减小、应变增大;无损伤杆件的应力、应变均增大;在不同方向组合地震的作用下,考虑与不考虑损伤累积效应,网架结构的内力和变形趋势相同;不同的地震作用,考虑损伤累积效应时对网架结构的内力和变形的影响也较大。
用微分求积法求解梁的弹塑性问题
聂国隽, 仲政
2005, 22(1): 59-62,2.
摘要:
根据梁塑性弯曲的工程理论,采用微分求积法进行了梁的弹塑性平面弯曲分析。微分求积法是一种直接求解微分方程(组)的数值方法,不依赖于变分原理,且能以较少的网格点求得微分方程的高精度数值解。与有限元分析结果的比较,表明了微分求积法求解梁的弹塑性问题的计算效率和精度。微分求积法的计算结果不受荷载步长的限制,也不需要迭代求解,特别对于承受非线性分布荷载作用的梁的弹塑性分析具有很大的优越性。通过选用不同的网格点数目,分析了微分求积法的稳定性和收敛性。
考虑应变梯度效应的三点弯梁模型解析研究——第二部分:局部化带的位移及转角
王学滨, 刘杰, 潘一山
2005, 22(1): 63-68.
摘要:
基于梯度塑性理论,分析了应变软化及真实裂纹扩展阶段的局部化带的张拉位移和转角。在弹性阶段,可以由弹性理论来确定二者的关系。真实裂纹出现后,利用平衡条件、几何条件及梯度以来的应变软化本构关系,得到了真实裂纹长度与局部化带长度的关系。当真实裂纹刚出现时,局部化带长度达到最大值。在任何阶段,局部化带到中性轴的距离单调降低,局部化带的张拉位移和转角受梁深、带宽、弹模及下降模量等的影响。弹模及下降模量越大,带宽越小,则局部化带的张拉位移和转角都增加。而且,在前两个阶段,张拉位移都线性增加,但在后两个阶段,转角都非线性增加。
动力与稳定
薄壁曲梁的横向弯曲稳定分析
李琰, 辛克贵
2005, 22(1): 69-74.
摘要:
根据势能驻值原理,从曲梁的变形几何方程出发,采用转换B3样条函数模拟薄壁杆件横截面的纵向位移场,得到含非线性应变的薄壁曲梁的能量方程,采用样条有限杆元法求解薄壁曲梁的横向弯曲稳定问题。方法很好地描述了薄壁曲梁的翘曲位移和剪滞效应,为分析薄壁曲梁弯扭问题提供了一种有效的方法。数值算例表明本方法的前处理简单、收敛速度快,精度高。
核筒悬挂结构体系自振特性研究
周坚, 伍孝波
2005, 22(1): 75-81,7.
摘要:
对高层建筑核筒式悬挂结构的动力特性进行了理论与振动台试验研究。推导了相应公式,编制了计算程序Hangsys;在模拟地震振动台上通过正弦波扫描和激振器激励对结构的自振特性进行了试验研究。理论计算和试验结果符合较好。结果表明,核筒悬挂结构具有较低的自振频率,具有良好的抗震性能。
高加载率SHPB试验分析原理的再研究
陈大年, 王焕然, 陈建平, 俞宇颍, 刘国庆
2005, 22(1): 82-87.
摘要:
从实验、理论与数值模拟的结合上,对于高加载率的SHPB试验原理提出一种新理念。一方面采用一维有限差分方法对SHPB试验原理进行全过程数值模拟,考察SHPB试验经典分析方程对于高加载率情况的适用性;另一方面把SHPB试验经典分析确定的试件材料本构关系嵌入SHPB试验全过程数值模拟,考察数值模拟再现高加载率SHPB试验测得的反射波形及透射波形的可能性。通过对高加载率SHPB试验的数值实例,指明了如同Wu等揭示的实验规律:试件两端的应力平衡依赖于试件厚度及加载率。
汽车悬架系统的分段线性非线性振动机理的研究
贾启芬, 于雯, 刘习军, 王春敏
2005, 22(1): 88-92.
摘要:
以悬架的分段线性非线性动力系统出发,建立了汽车两个自由度系统的模型和非线性运动微分方程。用非线性理论KB法得到的幅频响应函数中,呈现了非常丰富的非线性特征,并讨论了非线性弹簧刚度、阻尼系数、地面不平度和缓冲簧间隙对共振曲线的影响。由理论和数值计算画出的幅频特性曲线基本吻合,可为汽车悬架系统的分段线性非线性振动的参数识别、稳定区域的分析研究和优化设计提供理论依据。
圆弧拱平面内弯曲失稳一般理论
程鹏, 童根树
2005, 22(1): 93-101.
摘要:
现有的拱的平面内稳定理论有很大分歧。本文采用平截面假定,未作任何近似地采用了有限变形理论中的应变位移关系,完整地考虑了横向应力和剪应力的二阶效应,用虚功原理推导了拱的平面内非线性分析的平衡方程。之所以引入横向应力的非线性效应,是因为保持平衡所需的各应力分量的二阶效应会部分相互抵消,忽略其中任何一个都可能导致不正确的结果。文中还给出了内力采用线性分析结果的近似非线性分析方程,可以用于绝大多数工程问题的求解。对拱的内力和位移的线性问题进行了精确求解,代入非线性方程后得到了圆弧拱屈曲分析的平衡微分方程。用Galerkin法求得了考虑/不考虑拱内弯矩和剪力影响、考虑/不考虑屈曲前变形影响的临界荷载,并讨论了拱轴不可伸长假定的影响。系统地与前人的研究进行了比较。
磁流变阻尼器用于直升机“地面共振”半主动抑制
王唯, 夏品奇
2005, 22(1): 102-106.
摘要:
磁流变阻尼器是一种半主动的阻尼装置,将其用作桨叶减摆器和起落架阻尼器是直升机“地面共振” 抑制的一项新措施。针对磁流变阻尼器的非线性特性,采用能量法得到了磁流变阻尼器的等效线性阻尼。建立了含磁流变阻尼器的机体平面二自由度和刚性桨叶的“地面共振”分析模型,得出了直升机“地面共振”的稳定性区域。分析计算表明,磁流变阻尼器能在不同情况下提供抑制“地面共振”所需要的阻尼,达到半主动抑制“地面共振”的目的。
一种由干摩擦引起的车床切削颤振
刘习军, 王立刚, 贾启芬
2005, 22(1): 107-112,.
摘要:
建立了由刀架弹性子系统及工件弹性子系统在非线性动态切削力耦合下的多自由度颤振模型。通过数值模拟显示了此系统存在内共振现象,此时两个子系统的振幅会相互影响显著增大。同时利用平均法求出了此系统的1:2内共振的近似解析解,相应求得两个子系统的一组稳态振幅曲线,通过分析解释了系统发生切削颤振的原因及条件,为解决切削颤振问题提供了新的途径。
优化与可靠度
基于遗传算法的传感器优化配置
黄维平, 刘娟, 李华军
2005, 22(1): 113-117.
摘要:
讨论了以损伤诊断为目标的传感器优化配置问题,以模态置信度MAC矩阵的最大非对角元为目标函数,将目标函数的极小化问题转换为适应度函数的最大化问题,采用遗传算法对传感器的配置进行组合优化,针对满足组合优化中的约束条件问题提出了二重结构编码遗传算法,取得了满意的优化结果。算例表明,该方法应用于海洋平台模型损伤诊断的传感器优化配置是可行的,其结果优于序列法。
锈蚀钢筋混凝土结构可靠度评估
吴瑾, 吴胜兴
2005, 22(1): 118-122.
摘要:
钢筋锈蚀是混凝土结构破坏最主要的原因之一,目前钢筋混凝土结构可靠度研究大多数没有考虑锈蚀的影响。提出了锈蚀钢筋混凝土结构可靠度评估方法。首先分析大气环境下和氯离子环境下钢筋锈蚀的模型,然后考虑钢筋面积和粘结强度的降低,建立锈蚀钢筋混凝土结构抗力的随机模型,最后采用一次二阶矩实用分析法计算可靠度指标,以评估大气环境下和氯离子环境下混凝土结构可靠度。两个算例表明,该方法可用于锈蚀钢筋混凝土结构可靠度评估。
大型超静定回转窑支承系统等强度调窑优化研究
李学军, 王梅松, 刘德顺, 陈干清
2005, 22(1): 123-128.
摘要:
回转窑运行中由于轴线偏移,支承载荷分配严重不均,托轮轴疲劳断裂现象频繁,对它运行轴线的合理调整是防止托轮轴疲劳断裂的关键。通过对回转窑托轮轴进行力学分析,导出支承系统疲劳强度与轴线的关系;以轴线调整量为优化变量,托轮轴安全系数最大值与最小值之差最小为目标函数建立优化模型;结合现场实例进行支承系统等强度优化调整研究,得出了一些有益的结论。为回转窑的维护与调整提供理论依据,对现场生产有重要的指导意义。
随机波浪作用下海洋平台响应分析与结构优化设计
马红艳, 刘书田, 顾元宪, 张文首
2005, 22(1): 129-134.
摘要:
根据随机响应分析的确定性算法,提出了随机波浪作用下海洋平台结构响应灵敏度分析方法。采用虚拟激励算法,将随机响应灵敏度分析问题转化为稳态简谐响应分析,进一步求出结构随机响应的均值、方差、协方差等统计量的灵敏度。这一过程可直接利用响应分析的程序模块,避免计算振型导数的困难,具有较高的计算效率和精度。与差分法计算结果的比较验证了该方法的效率和精度。在此基础上,研究了随机波浪作用下海洋平台结构尺寸与形状优化方法。本文方法在有限元分析与优化设计软件系统JIFEX中实现,数值算例验证了算法的有效性。
夹芯圆柱壳稳定性优化
刘书田, 陈秀华, 曹先凡, 汪海
2005, 22(1): 135-140.
摘要:
研究了在轴压载荷作用下圆柱壳结构的失稳模态和结构承载效率,分析了空心圆柱壳厚度对失稳模态和承载效率的影响,以及圆柱壳填充轻质芯体对提高承载效率的作用;研究了圆柱壳结构的基于参数化建模、稳定性分析以及承载效率优化设计的一体化方法,并基于商用软件PATRAN的PCL语言予以实现。针对特定夹芯圆柱壳结构的稳定性分析和优化表明,空心薄壁圆柱壳结构在轴压载荷作用下容易失稳,结构承载效率低。适当增加壳体厚度,不但提高抗屈曲能力,而且也提高了结构承载效率。但厚度增加到一定限度后,进一步增加壳体厚度会提高结构的失稳荷载,但承载效率下降。利用泡沫状材料填充薄壁圆柱壳结构可以提高圆柱壳的结构抗屈曲承载能力和承载效率。通过优化壳体壁厚和芯体材料的相对密度,可有效地提高结构的承载能力和承载效率。
结构分析与试验
应县木塔实体结构的动态特性试验与分析
李铁英, 魏剑伟, 张善元, 李世温
2005, 22(1): 141-146.
摘要:
为了对应县木塔结构动态特性有准确的把握和为研究与维修保护提供依据,对其实体进行现场环境振动测试试验,得到了木塔两个方向的前四阶水平振动模态和位移频域传递函数。根据实测分析结果、振型正交性和已知的结构各层质量,反演推算出了木塔结构层间刚度,发现相邻两层刚度差别较大,这将导致变形集中,此与木塔现状残损、变形状态相一致。利用传递函数技术计算分析了不同地震波作用下的木塔各层的弹性位移反应,建立了适合这类结构动态反应的弹性分析方法。
作动器连接耳环—关节轴承系统Link单元等效建模及结构分析
杨学贵, 曾攀, 陶文凯
2005, 22(1): 147-152,.
摘要:
作动器连接耳环—关节轴承系统的结构与载荷的复杂性决定了其力学计算的复杂性。因为在完全润滑的条件下,关节轴承内外环之间的切向作用可以忽略,而其间的法向作用可用只能承受压力的Link单元来代替,同时这种方法避免了由于双曲率曲面接触、单元形状畸变及其他力学难题等带来的收敛困难。采取这种等效建模的方法对连接耳环的受力情况做了详尽的分析,计算了与之相连的关节轴承的载荷及变形状况,为结构设计的改进提供指导。
钢筋混凝土结构与构件
CFRP加固混凝土梁各受力阶段的剥离机理
李松辉, 赵国藩, 王松根
2005, 22(1): 153-158.
摘要:
粘贴碳纤维片加固混凝土梁的试验数据和破坏模式表明,在锚固措施可靠的情况下,界面粘贴失效或基面混凝土剥离是加固混凝土梁的主要早期破坏形态。为研究混凝土梁不同受力阶段对界面粘结失效或混凝土剥离的影响程度,针对实际加固工程中常见的混凝土梁损伤状况并结合室内试验结果,分别研究了粘贴碳纤维片加固完整梁及不同开裂程度梁在不同受力阶段中的界面应力分布与剥离机理,指出了加固梁的开裂或裂缝扩展是导致界面或粘贴基面混凝土剥离的主要原因。最后,结合实际混凝土梁的损伤特点,提出了加固设计施工过程中的注意事项及应采取的技术措施。
碳纤维布约束混凝土柱的非线性分析
李静, 钱稼茹
2005, 22(1): 159-163,.
摘要:
用分级加曲率、逐步数值积分的方法计算缠绕碳纤维布(CFS)的混凝土柱的截面弯矩—曲率(M-φ)关系曲线及其在轴压力和水平力共同作用下的水平力-柱顶位移(P-δ)曲线;编制了CFS约束混凝土柱在轴压力和水平力共同作用下的非线性全过程分析程序。电算得到的8根CFS约束混凝土柱和1根普通混凝土柱的P-δ曲线与试验结果吻合较好。通过非线性分析,研究了CFS约束程度、轴压比对CFS约束混凝土柱屈服后变形能力的影响,分析结果与试验结果在概念上一致。
自密实高性能混凝土力学性能的研究与应用
罗素蓉, 郑建岚, 王国杰
2005, 22(1): 164-169.
摘要:
以自密实高性能混凝土的配合比优化设计为基础,对自密实高性能混凝土的钢筋粘结锚固性能、受弯构件的抗弯、抗剪性能等进行了深入的试验研究。包括中强与高强自密实混凝土,共做了62个粘结强度拉拔试验、12根梁抗弯抗剪试验,研究结果为自密实混凝土结构的设计提供了参考。介绍了自密实高性能混凝土在3座高层建筑和1座厂房加固工程中的应用,总结了工程应用中的经验。
轴心受压薄壁圆钢管混凝土柱临界径厚比的确定
张耀春, 曹宝珠
2005, 22(1): 170-174.
摘要:
通过对薄壁圆钢管与内部混凝土的相互作用分析,可以得出薄壁圆钢管与混凝土的应力-应变关系及二者间的作用力。在此基础上,把薄壁钢管纵向单元作为支承在弹性地基上的压杆,推导出钢管出现局部屈曲的临界应力和临界径厚比。由于内部混凝土的存在,大大提高了薄壁钢管的临界屈曲应力和径厚比。对Q235钢材、C30混凝土短柱构件的计算结果表明,钢管的最小临界径厚比为1700左右。
钢管混凝土短柱力学性能研究—理论分析
丁发兴, 余志武
2005, 22(1): 175-181.
摘要:
根据国内外进行的不同围压下不同混凝土强度等级(C20~C130)三轴试验研究,建立了混凝土三轴强度准则、峰值应变准则和应力-应变全曲线,并且与混凝土单轴受压强度、峰值应变、应力-应变全曲线相协调。基于给定的混凝土和钢材三轴本构模型及相应假定的混凝土和钢材泊松比,应用连续介质力学对钢管混凝土短柱进行弹塑性分析,建立了钢管混凝土组合材料的组合弹性模量理论计算公式和应力-应变关系全曲线的理论表达式,其计算结果与试验结果吻合良好。研究成果可供钢管混凝土柱的非线性有限元全过程分析参考。
钢骨高强混凝土边节点抗震性能试验研究
王连广, 贾连光, 张海霞
2005, 22(1): 182-186.
摘要:
进行了5个低周期反复荷载下钢骨高强混凝土柱与钢筋高强混凝土梁边节点试验,分析了其破坏模式与受力性能,明确该类节点的滞回曲线特征,得到其延性系数和等效粘滞阻尼比系数,该类节点延性系数、等效阻尼比系数比钢筋高强混凝土节点大,与钢骨普通混凝土节点比较接近。通过试验,分析了钢骨、高强混凝土及箍筋等对节点的抗剪承载力的影响,建立了该类节点的抗剪承载力计算公式,理论计算结果与试验结果吻合良好。
钢管混凝土哑铃形短柱轴压试验研究
陈宝春, 黄福云, 盛叶
2005, 22(1): 187-194.
摘要:
进行了10根钢管混凝土哑铃形轴压短柱的试验。试验参数为两管间距、腹板间距以及腹板有无拉杆加劲。分析了构件的破坏机理、荷载-位移曲线、圆管与钢腹板的荷载-应变曲线和荷载-组合材料泊松比曲线。分析结果表明,在哑铃形轴压构件中的圆钢管混凝土与单圆管钢管混凝土的受力性能基本相同,腹腔内的混凝土有受到约束作用,钢腹板与圆钢管交接处的焊缝开裂是构件最后破坏的主要特征。在试验分析的基础上,提出了钢管混凝土哑铃形轴压短柱承载力的简化计算方法。
大型钢筋混凝土长柱吊装的最优方案研究
付兵, 刘国华, 王振宇
2005, 22(1): 195-199.
摘要:
为了解决电厂或工业厂房大型钢筋混凝土长柱吊装的施工难题,研究了其最优吊装方案的确定方法,并编制相应的计算机程序。针对拟定的双机双绳系统,建立了长柱内力分析的数学模型,选择吊点位置作为设计变量,以长柱吊装过程中弯矩最小作为目标函数,采用惩罚策略处理约束条件,以“网格法”和“遗传算法”对绳索系统的吊点位置进行了优化求解。通过对长柱在各种拟定绳系最优吊点下的内力比较,确定了最优的绳系方案。最后给出了一个算例说明方法的正确性和有效性。算例结果表明,通过优选绳系形式、吊点位置、绳长等参数,能使最大弯矩峰值下降30%左右。
道路与桥梁
混凝土斜拉桥施工及运营阶段的非线性影响分析
方志, 郭棋武, 刘光栋
2005, 22(1): 200-205,.
摘要:
以武汉市江汉四桥(主跨232m的独塔双索面预应力混凝土斜拉桥)为例,对混凝土斜拉桥在施工阶段和使用阶段由荷载及温度作用所导致的结构反应进行了现场检测,对结构中的几何非线性影响进行了比较详尽的分析。结果表明:合拢前由施工荷载所导致主梁位移中的非线性影响最大可达18.8%,索力中的非线性影响最大可达18.3%,由温度作用所导致主梁位移中的非线性影响最大可达14.5%,索力中的非线性影响最大可达16.3%;合拢后由桥面二期恒载所导致主梁位移中的非线性影响最大可达14.1%,索力中的非线性影响最大可达15.3%;成桥后由汽车活载所导致主梁位移中的非线性影响最大可达12%,索力中的非线性影响最大可达9.5%。同时与实测值比较可以看出非线性结果更能反映结构的实际受力状态。
大跨度斜拉桥非线性静风稳定分析
韩大建, 邹小江
2005, 22(1): 206-210.
摘要:
随着跨径不断增大,斜拉桥存在静风失稳的可能性。综合考虑了静风荷载和结构自身非线性因素的影响,引用大跨度桥梁非线性静风稳定分析理论,采用增量双重迭代搜索法对大跨度斜拉桥进行了非线性静风稳定分析。编制了相应程序应用于香港汀九桥这一结构形式独特新颖的大跨度斜拉桥,由其全过程力学行为探明了其静风失稳机理,并对其失稳过程中的一些特殊物理现象做出解释。最后,探讨了初始风攻角对汀九桥静风稳定性的影响。
预后验决策分析用于优化混凝土桥梁检修规划
李连友, 秦权
2005, 22(1): 211-217.
摘要:
桥梁检修规划是基于桥梁可靠度退化模型、检查修理的技术和费用模型之上的一种决策方法,其目的是确定在什么时间对桥梁进行检查、修理,采用什么样的检查和修理技术最为经济。桥梁修理保证在桥梁设计使用期间内桥梁的可靠度不低于规定的限值,修理决策依据桥梁承载力退化模型和荷载模型;桥梁检查是为了进一步获得桥梁承载力和荷载的信息,从而使得修理决策依据的信息越来越充分。将预后验决策方法应用于桥梁的检修规划,确立了一种桥梁检修的规划方法。
多车荷载下刚架拱桥车振仿真可视化研究
陈燊, 唐意, 黄文机
2005, 22(1): 218-222.
摘要:
在高速公路刚架拱实桥动测及单车荷载作用研究基础上,建立多车荷载激振模型,发展了研究刚架拱桥车激共振特性的可视化仿真方法,探讨刚架拱桥在高速多车荷载作用下的共振条件,分析车距、车速和车数对竖向瞬态振动峰值的影响,编制运行多车荷载下振动仿真分析可视化程序。研究表明,公路桥在竖向共振条件下有可能出现多个瞬态自由振动的峰值叠加。仿真计算得到的实桥共振速度及其对应的跨中竖向振幅峰值,为阻尼抑振提供理论依据。
南京长江二桥南汊桥索梁锚固结构疲劳试验研究
李小珍, 蔡婧, 强士中, 刘庆宽
2005, 22(1): 223-228,.
摘要:
南京长江二桥南汊桥的斜拉索与钢箱梁的锚固采用了锚箱式索梁锚固结构,其受力复杂,特别在运营活载作用下的疲劳性能值得关注。介绍了该索梁锚固结构的足尺模型疲劳试验,在理论分析和试验研究结果的基础上,分析了该索梁锚固结构在循环荷载作用下的疲劳性能,得出一些有益的结论。
信息与参数识别
结构施工过程中节段参数的连续识别
陈太聪, 韩大建
2005, 22(1): 229-234.
摘要:
通过考虑施工因素的相关性,将随机结构分析的概念引入结构施工过程的节段参数识别中。再考虑施工过程中结构体系不断变化的特点,进行系统重构,将节段参数的相关信息引入识别过程。最后根据最大后验概率的参数估计准则,推导得到了对多个节段参数的均值和方差进行连续识别的递进估计算法。数值算例的结果显示,通过考虑实际施工中的相关信息,本文方法对结构施工过程中的节段参数不仅能进行有效的识别,还具有良好的预测功能,可对施工过程控制进行指导。
基于改进加权D-S信息融合的结构多损伤位置识别
郭惠勇, 张陵, 周进雄
2005, 22(1): 235-240.
摘要:
将信息融合技术中的D-S证据融合理论应用于结构的多损伤定位问题,为了解决证据融合理论中的不同证据应具有不同的重要性的问题,提出了一种新的加权证据调整的方法。这种方法利用加权平均值和优先权的证据分布形态对证据进行了加权调整,调整后的证据保证了加权平均值不变以及优先权证据分布形态的稳定。仿真结果表明,采用了证据融合方法的多损伤定位,可以产生比单一信息源更精确、更完全的估计和判决,而基于改进加权证据融合技术具有更好的对多损伤定位的识别,优于基本D-S证据组合方法以及其它加权证据组合方法。