2010年 第27卷 第11期
2010, 27(11): 1-008.
摘要:
该文基于Donnell薄壳理论，考虑各层锥顶点的水平偏移，分别建立了基壳和约束壳的控制方程。仅考虑粘弹性层剪切变形的影响，由线粘弹性理论，结合基壳、约束壳的控制方程和粘弹性层的法向平衡方程，导出了PCLD圆锥层合壳的整合一阶常微分矩阵方程。该方程的系数矩阵不是常数矩阵，各元素的表达式较PCLD圆柱壳复杂。然后，借助基于精细积分技术的传递矩阵法提出了一种分析PCLD圆锥层合壳振动和阻尼特性的半解析、半数值方法。通过与文献值的对比，证明了该文方法的有效性。该文还讨论了各种参数对系统固有频率和损耗因子的影响。
该文基于Donnell薄壳理论，考虑各层锥顶点的水平偏移，分别建立了基壳和约束壳的控制方程。仅考虑粘弹性层剪切变形的影响，由线粘弹性理论，结合基壳、约束壳的控制方程和粘弹性层的法向平衡方程，导出了PCLD圆锥层合壳的整合一阶常微分矩阵方程。该方程的系数矩阵不是常数矩阵，各元素的表达式较PCLD圆柱壳复杂。然后，借助基于精细积分技术的传递矩阵法提出了一种分析PCLD圆锥层合壳振动和阻尼特性的半解析、半数值方法。通过与文献值的对比，证明了该文方法的有效性。该文还讨论了各种参数对系统固有频率和损耗因子的影响。
2010, 27(11): 9-015,.
摘要:
为得到同时考虑弯曲刚度和垂度影响的拉索面内模态的理论公式，首先推导出在整体割线坐标系下考虑弯曲刚度和垂度效应斜索的运动方程式，然后基于扁平索假定和Irvine的拉索初始形状方程推导了扁平斜索的固有频率和振型的理论计算公式。通过与有限差分法得到的精确解的对比表明，考虑弯曲刚度的拉索面内固有振动的理论计算公式能较准确地计算出水平索和斜索的面内固有振动频率和振型。
为得到同时考虑弯曲刚度和垂度影响的拉索面内模态的理论公式，首先推导出在整体割线坐标系下考虑弯曲刚度和垂度效应斜索的运动方程式，然后基于扁平索假定和Irvine的拉索初始形状方程推导了扁平斜索的固有频率和振型的理论计算公式。通过与有限差分法得到的精确解的对比表明，考虑弯曲刚度的拉索面内固有振动的理论计算公式能较准确地计算出水平索和斜索的面内固有振动频率和振型。
2010, 27(11): 16-021.
摘要:
将结构的位移及速度响应作为状态变量，采用Lyapunov(李雅普诺夫)人工小参数法求解状态方程，导出状态方程一种新的离散形式的级数解。将秦九韶算法引入级数解的计算，提高了计算的效率和稳定性，同时给出了该文算法的计算格式和步骤。该算法无需对转换矩阵H求逆，也无须做指数矩阵 运算，仅做矩阵向量相乘及向量求和运算，计算稳定而且效率高，精度仅由级数项数有关的几个参数控制，很容易达到任意精度要求，适合并行计算及压缩存储，可应用于工程结构抗震计算。最后通过典型算例进一步证实了该文算法的精度和效率。
将结构的位移及速度响应作为状态变量，采用Lyapunov(李雅普诺夫)人工小参数法求解状态方程，导出状态方程一种新的离散形式的级数解。将秦九韶算法引入级数解的计算，提高了计算的效率和稳定性，同时给出了该文算法的计算格式和步骤。该算法无需对转换矩阵H求逆，也无须做指数矩阵 运算，仅做矩阵向量相乘及向量求和运算，计算稳定而且效率高，精度仅由级数项数有关的几个参数控制，很容易达到任意精度要求，适合并行计算及压缩存储，可应用于工程结构抗震计算。最后通过典型算例进一步证实了该文算法的精度和效率。
2010, 27(11): 22-027.
摘要:
建立了包含随机变量和区间变量的结构功能函数，从失效概率积分式出发，推导出结构失效度为以区间变量为自变量的失效度函数在区间变量域上的均值，进而提出根据区间变量是否相关和问题的精度要求，在区间变量域中按照一定的规则抽取一定量的实现值，将对应的随机失效度的平均值作为结构失效度的近似值，从而形成了随机-区间混合变量下的结构可靠性分析模型。采用Monte Carlo模拟仿真运算，可得到较为精确的分析结果。实例分析验证了该文方法的合理性和可行性，并与其它模型的分析结果进行了比较。
建立了包含随机变量和区间变量的结构功能函数，从失效概率积分式出发，推导出结构失效度为以区间变量为自变量的失效度函数在区间变量域上的均值，进而提出根据区间变量是否相关和问题的精度要求，在区间变量域中按照一定的规则抽取一定量的实现值，将对应的随机失效度的平均值作为结构失效度的近似值，从而形成了随机-区间混合变量下的结构可靠性分析模型。采用Monte Carlo模拟仿真运算，可得到较为精确的分析结果。实例分析验证了该文方法的合理性和可行性，并与其它模型的分析结果进行了比较。
2010, 27(11): 28-033.
摘要:
基于二维弹性力学理论，该文采用配点法研究轴向荷载作用下，含脱层复合材料层合简支梁的屈曲问题。首先，将层合梁沿层间界面切开，由弹性力学位移法，建立各单层梁的屈曲微分方程，分别求得各层梁的弹性力学解。其次，采用配点法将梁长等分，在层间界面上取与级数项数相等的点，将各匹配点处的界面方程与梁上下表面的边界方程联合求解，得到其屈曲临界载荷及屈曲形态。算例分析了脱层尺寸、脱层位置对层合简支梁屈曲性能的影响。将本文结果与梁理论结果进行了比较，对于细梁显示出很好的一致性，但对于粗梁，该文的弹性力学解要比梁理论解精确得多。
基于二维弹性力学理论，该文采用配点法研究轴向荷载作用下，含脱层复合材料层合简支梁的屈曲问题。首先，将层合梁沿层间界面切开，由弹性力学位移法，建立各单层梁的屈曲微分方程，分别求得各层梁的弹性力学解。其次，采用配点法将梁长等分，在层间界面上取与级数项数相等的点，将各匹配点处的界面方程与梁上下表面的边界方程联合求解，得到其屈曲临界载荷及屈曲形态。算例分析了脱层尺寸、脱层位置对层合简支梁屈曲性能的影响。将本文结果与梁理论结果进行了比较，对于细梁显示出很好的一致性，但对于粗梁，该文的弹性力学解要比梁理论解精确得多。
2010, 27(11): 34-039,.
摘要:
给出了含摩擦滑移铰多刚体系统动力学的LCP建模及数值方法。建模方面提出了基于约束分解的方法，以一对单边约束取代含摩擦滑移铰的双边约束，以加速度-力的互补条件表示含摩擦滑移铰的法向几何约束及切向上的摩擦力约束，使得系统动力学方程中不含有Lagrange乘子的绝对值项。数值计算方面采用基于LCP的事件驱动算法，给出了滑移铰触-离转换以及滞-滑转换的检测方法，通过定义一个变维数矩阵，使得LCP公式形式简洁、表达准确且易于编程实现。通过具体算例对以上建模与数值方法进行说明与验证。
给出了含摩擦滑移铰多刚体系统动力学的LCP建模及数值方法。建模方面提出了基于约束分解的方法，以一对单边约束取代含摩擦滑移铰的双边约束，以加速度-力的互补条件表示含摩擦滑移铰的法向几何约束及切向上的摩擦力约束，使得系统动力学方程中不含有Lagrange乘子的绝对值项。数值计算方面采用基于LCP的事件驱动算法，给出了滑移铰触-离转换以及滞-滑转换的检测方法，通过定义一个变维数矩阵，使得LCP公式形式简洁、表达准确且易于编程实现。通过具体算例对以上建模与数值方法进行说明与验证。
2010, 27(11): 40-045.
摘要:
针对主体结构对单层索网点式玻璃幕墙地震响应的影响，指出了主体结构二次地震输入的纵向空间变异性，进而提出考虑主体结构影响的单层索网玻璃幕墙的地震响应分析方法，即多点激励联合法，并从理论及有限元算例分析上验证了其可行性和必要性。利用多点激励联合模型，在假设二次输入数学模型基础上，研究了主体结构二次输入参数对索网动力响应的影响，及阻尼对索网幕墙地震响应的影响，并得出结论：主体结构位移输入幅值和层间转角较大，或输入主频接近索网基本频率时，主体结构对索网幕墙位移影响较大。最后利用此方法进行算例分析对主体结构的影响大小进行了初步估计，为实际工程中索网幕墙的抗震设计提供参考。
针对主体结构对单层索网点式玻璃幕墙地震响应的影响，指出了主体结构二次地震输入的纵向空间变异性，进而提出考虑主体结构影响的单层索网玻璃幕墙的地震响应分析方法，即多点激励联合法，并从理论及有限元算例分析上验证了其可行性和必要性。利用多点激励联合模型，在假设二次输入数学模型基础上，研究了主体结构二次输入参数对索网动力响应的影响，及阻尼对索网幕墙地震响应的影响，并得出结论：主体结构位移输入幅值和层间转角较大，或输入主频接近索网基本频率时，主体结构对索网幕墙位移影响较大。最后利用此方法进行算例分析对主体结构的影响大小进行了初步估计，为实际工程中索网幕墙的抗震设计提供参考。
2010, 27(11): 46-055,.
摘要:
对两铰圆弧形钢管桁架拱的弹性及弹塑性失稳机理及承载性能进行了深入研究，考虑了全跨和半跨水平均布荷载、跨中及1/4跨集中荷载等多种类型的荷载效应。分析了钢管桁架拱在不同荷载作用下的失稳破坏机理，指出其会发生整体失稳、弦杆局部失稳、腹杆局部失稳以及局部与整体的相关失稳等多种破坏模式。考察了矢跨比、腹杆尺寸、腹杆夹角和截面宽高比等不同参数对钢管桁架拱稳定承载力的影响，为桁架拱稳定设计方法的建立奠定了重要基础。
对两铰圆弧形钢管桁架拱的弹性及弹塑性失稳机理及承载性能进行了深入研究，考虑了全跨和半跨水平均布荷载、跨中及1/4跨集中荷载等多种类型的荷载效应。分析了钢管桁架拱在不同荷载作用下的失稳破坏机理，指出其会发生整体失稳、弦杆局部失稳、腹杆局部失稳以及局部与整体的相关失稳等多种破坏模式。考察了矢跨比、腹杆尺寸、腹杆夹角和截面宽高比等不同参数对钢管桁架拱稳定承载力的影响，为桁架拱稳定设计方法的建立奠定了重要基础。
2010, 27(11): 56-063.
摘要:
张弦梁结构、弦支穹顶结构为两类典型的杂交空间结构，适用于大跨度的屋盖结构如航站楼、会展中心、体育场馆等。该文提出了上部结构为自由曲面网格结构的张弦体系或弦支体系等一般大跨度杂交空间结构的形状确定问题，并在以往解析分析的基础上提出了数值分析的算法和计算例题。在此基础上编制了相应程序，结合实际工程给出了计算分析例题。该文的工作可供工程设计人员和有关学者参考。
张弦梁结构、弦支穹顶结构为两类典型的杂交空间结构，适用于大跨度的屋盖结构如航站楼、会展中心、体育场馆等。该文提出了上部结构为自由曲面网格结构的张弦体系或弦支体系等一般大跨度杂交空间结构的形状确定问题，并在以往解析分析的基础上提出了数值分析的算法和计算例题。在此基础上编制了相应程序，结合实际工程给出了计算分析例题。该文的工作可供工程设计人员和有关学者参考。
2010, 27(11): 64-070.
doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2010.02.0101
摘要:
连续倒塌是由局部薄弱层或薄弱区域而导致的整体结构倒塌，是地震下结构最常见的一种破坏模式。理论上，结构设计应避免在地震下发生倒塌破坏，但对结构倒塌行为的研究有利于更好地理解结构倒塌机理并寻找有效的抗倒塌方法。倒塌过程与整体结构体系关系紧密，因而数值模拟成为研究倒塌问题的主要手段。该文开发了可以模拟复杂结构倒塌的程序，通过将数值分析结果与试验进行比较，说明数值模型可较好地模拟结构构件的各种极端非线性行为。采用建议的数值模型对两个实际结构进行了分析，分析结果对研究结构在地震下的破坏倒塌机理具有参考意义。
连续倒塌是由局部薄弱层或薄弱区域而导致的整体结构倒塌，是地震下结构最常见的一种破坏模式。理论上，结构设计应避免在地震下发生倒塌破坏，但对结构倒塌行为的研究有利于更好地理解结构倒塌机理并寻找有效的抗倒塌方法。倒塌过程与整体结构体系关系紧密，因而数值模拟成为研究倒塌问题的主要手段。该文开发了可以模拟复杂结构倒塌的程序，通过将数值分析结果与试验进行比较，说明数值模型可较好地模拟结构构件的各种极端非线性行为。采用建议的数值模型对两个实际结构进行了分析，分析结果对研究结构在地震下的破坏倒塌机理具有参考意义。
2010, 27(11): 71-075,.
摘要:
该文基于龙驭球院士研究组创建的带旋转自由度膜元和厚薄通用板单元构造理论，结合修正压场混凝土双轴本构模型，建立了一种新型钢筋混凝土剪力墙非线性有限元分析整体式壳元模型。在整体式壳元模型中，采用钢筋混凝土膜元模拟剪力墙墙板的面内刚度，采用厚薄通用板单元模拟剪力墙墙板的面外刚度，采用纤维梁元模拟剪力墙中的边缘构件。为了验证该模型，将该模型的数值分析结果和钢筋混凝土剪力墙试件的试验结果进行对比。结果表明：整体式壳元模型能够对弯、剪、压共同作用下的钢筋混凝土剪力墙的极限承载力及非线性弯曲、剪切耦合变形进行较为准确的预测。该壳元模型自由度少、单元计算精度高、收敛速度快且总计算量小，适合作为高层建筑结构在地震作用下非线性动力响应分析的钢筋混凝土剪力墙单元模型。
该文基于龙驭球院士研究组创建的带旋转自由度膜元和厚薄通用板单元构造理论，结合修正压场混凝土双轴本构模型，建立了一种新型钢筋混凝土剪力墙非线性有限元分析整体式壳元模型。在整体式壳元模型中，采用钢筋混凝土膜元模拟剪力墙墙板的面内刚度，采用厚薄通用板单元模拟剪力墙墙板的面外刚度，采用纤维梁元模拟剪力墙中的边缘构件。为了验证该模型，将该模型的数值分析结果和钢筋混凝土剪力墙试件的试验结果进行对比。结果表明：整体式壳元模型能够对弯、剪、压共同作用下的钢筋混凝土剪力墙的极限承载力及非线性弯曲、剪切耦合变形进行较为准确的预测。该壳元模型自由度少、单元计算精度高、收敛速度快且总计算量小，适合作为高层建筑结构在地震作用下非线性动力响应分析的钢筋混凝土剪力墙单元模型。
2010, 27(11): 76-081.
摘要:
用损伤力学原理及方法，从力学近似法角度分析了环境温度和循环车辆荷载共同作用下钢桥面沥青混合料铺装的疲劳损伤特性，推导出疲劳试验复合梁的损伤场、应力和应变场。以长江一大桥钢桥面环氧沥青混凝土铺装体系复合梁疲劳试验为例，进一步推导出复合梁的疲劳寿命预测公式。实例分析表明，考虑环境温度和车辆荷载共同作用下钢桥面铺装体系的疲劳寿命要小于单一考虑行车荷载的计算结果，二者相差最大可达44%。研究认为温度变化会导致铺装层的劲度不断发生变化，从而直接影响钢桥面沥青混合料铺装的力学行为和疲劳寿命，因此仅考虑交通荷载的作用进行钢桥面沥青混合料铺装体系疲劳损伤的分析是过于简化的，应予以重视。此外，指出了环氧沥青混凝土铺装具有很好的抗疲劳性能。
用损伤力学原理及方法，从力学近似法角度分析了环境温度和循环车辆荷载共同作用下钢桥面沥青混合料铺装的疲劳损伤特性，推导出疲劳试验复合梁的损伤场、应力和应变场。以长江一大桥钢桥面环氧沥青混凝土铺装体系复合梁疲劳试验为例，进一步推导出复合梁的疲劳寿命预测公式。实例分析表明，考虑环境温度和车辆荷载共同作用下钢桥面铺装体系的疲劳寿命要小于单一考虑行车荷载的计算结果，二者相差最大可达44%。研究认为温度变化会导致铺装层的劲度不断发生变化，从而直接影响钢桥面沥青混合料铺装的力学行为和疲劳寿命，因此仅考虑交通荷载的作用进行钢桥面沥青混合料铺装体系疲劳损伤的分析是过于简化的，应予以重视。此外，指出了环氧沥青混凝土铺装具有很好的抗疲劳性能。
2010, 27(11): 82-087.
摘要:
上海港国际客运中心SB11建筑的大跨度屋面钢桁架安装是其施工过程中起控制作用的环节，需要确定合理的安装方案。根据结构的特点和现场施工条件，选择整体提升的方法进行安装，并制定了相应的方案。同时基于三维有限单元法，根据结构中Q345B 钢材的力学性质，采用Bernoulli-Euler梁单元建立了仿真分析模型，对桁架进行了特征值屈曲分析，为现场施工的稳定性控制提供定量的参数依据；对吊点不同位移差下的桁架结构进行了仿真计算分析，给出了吊点位移差警戒限值用于指导现场施工。实践证明仿真分析得出的参数精确合理，保证了结构施工的安全性。
上海港国际客运中心SB11建筑的大跨度屋面钢桁架安装是其施工过程中起控制作用的环节，需要确定合理的安装方案。根据结构的特点和现场施工条件，选择整体提升的方法进行安装，并制定了相应的方案。同时基于三维有限单元法，根据结构中Q345B 钢材的力学性质，采用Bernoulli-Euler梁单元建立了仿真分析模型，对桁架进行了特征值屈曲分析，为现场施工的稳定性控制提供定量的参数依据；对吊点不同位移差下的桁架结构进行了仿真计算分析，给出了吊点位移差警戒限值用于指导现场施工。实践证明仿真分析得出的参数精确合理，保证了结构施工的安全性。
2010, 27(11): 88-093.
摘要:
通过特殊的加载方式，建立了一种基于下限理论的以结构吸收的塑性能为安定判断准则的求解安定问题的数值方法。此方法避免了传统分析方法中的数学规划运算，具有较高的求解效率。采用等面积圆屈服准则，把该方法应用于路面结构安定分析，给出了路面材料性质、结构组成形式、温度变化对路面安定极限影响的计算结果，分析结果表明所提出的方法对于路面结构性状的分析是有效可靠的。能量原理的运用拓展了安定理论在道路领域的应用途径。
通过特殊的加载方式，建立了一种基于下限理论的以结构吸收的塑性能为安定判断准则的求解安定问题的数值方法。此方法避免了传统分析方法中的数学规划运算，具有较高的求解效率。采用等面积圆屈服准则，把该方法应用于路面结构安定分析，给出了路面材料性质、结构组成形式、温度变化对路面安定极限影响的计算结果，分析结果表明所提出的方法对于路面结构性状的分析是有效可靠的。能量原理的运用拓展了安定理论在道路领域的应用途径。
2010, 27(11): 94-098,.
摘要:
畸变屈曲是冷弯薄壁卷边槽钢的重要屈曲模式，腹板提供给翼缘板的转动约束刚度是影响其畸变屈曲性能的关键因素之一。该文对弯矩绕截面强轴作用的冷弯薄壁卷边槽钢腹板，首先构造出一个满足全部边界条件的位移函数，利用迦辽金法求出弯曲应力作用下腹板提供给翼缘板的转动约束刚度近似解析解；接着利用有限元分析软件验证了其计算精度；最后研究提出了具有较高精度的转动约束刚度简化计算公式。研究成果为提出冷弯薄壁卷边槽钢在弯矩绕强轴作用下的弹性畸变屈曲荷载实用计算公式提供了依据和方便。
畸变屈曲是冷弯薄壁卷边槽钢的重要屈曲模式，腹板提供给翼缘板的转动约束刚度是影响其畸变屈曲性能的关键因素之一。该文对弯矩绕截面强轴作用的冷弯薄壁卷边槽钢腹板，首先构造出一个满足全部边界条件的位移函数，利用迦辽金法求出弯曲应力作用下腹板提供给翼缘板的转动约束刚度近似解析解；接着利用有限元分析软件验证了其计算精度；最后研究提出了具有较高精度的转动约束刚度简化计算公式。研究成果为提出冷弯薄壁卷边槽钢在弯矩绕强轴作用下的弹性畸变屈曲荷载实用计算公式提供了依据和方便。
2010, 27(11): 99-105.
摘要:
首先对12组不同搭设参数并考虑了初始缺陷的模板支架模型进行了非线性有限元分析，得到了相应的模板支架的承载力和失稳模态。在有限元分析结果基础上，提出了基于部分侧移单杆稳定理论的模板支架简化模型并给出了相应的简化计算公式，得到无支撑扣件式模板支架的理论承载力。其次，对上述12组不同搭设参数下的模板支架进行了原型试验，试验结果与有限元计算结果基本吻合。最后，对简化模型所得结果与试验和有限元结果进行了分析比较，结果表明该文所提出的无支撑扣件式模板支架的简化模型及相应的计算公式具有较高的计算精度，能够满足实际工程应用的要求，建议考虑将其应用在模板支架规范中。
首先对12组不同搭设参数并考虑了初始缺陷的模板支架模型进行了非线性有限元分析，得到了相应的模板支架的承载力和失稳模态。在有限元分析结果基础上，提出了基于部分侧移单杆稳定理论的模板支架简化模型并给出了相应的简化计算公式，得到无支撑扣件式模板支架的理论承载力。其次，对上述12组不同搭设参数下的模板支架进行了原型试验，试验结果与有限元计算结果基本吻合。最后，对简化模型所得结果与试验和有限元结果进行了分析比较，结果表明该文所提出的无支撑扣件式模板支架的简化模型及相应的计算公式具有较高的计算精度，能够满足实际工程应用的要求，建议考虑将其应用在模板支架规范中。
2010, 27(11): 106-112.
摘要:
为了研究连续型拓扑优化理论在实际工程中的应用，该文给出了一种多层钢框架支撑体系连续型拓扑优化设计方法。基于灵敏度分析，探讨了连续体结构在多工况荷载作用下、同时受应力和多位移约束的拓扑优化删除准则。为保证拓扑优化结果的合理性，提出了设计区域平均厚度的概念。在该文给出的优化设计方法中，首先在不考虑位移约束的情况下对无支撑钢框架进行优化设计，然后在有位移约束的条件下采用渐进结构优化算法和删除准则对支撑体系进行连续型拓扑优化设计，并将获得的支撑最优拓扑构形转化成相应的杆件。通过一个3跨12层钢框架支撑体系的拓扑优化设计实例验证了该文给出的钢框架支撑体系连续型拓扑优化设计方法的有效性。
为了研究连续型拓扑优化理论在实际工程中的应用，该文给出了一种多层钢框架支撑体系连续型拓扑优化设计方法。基于灵敏度分析，探讨了连续体结构在多工况荷载作用下、同时受应力和多位移约束的拓扑优化删除准则。为保证拓扑优化结果的合理性，提出了设计区域平均厚度的概念。在该文给出的优化设计方法中，首先在不考虑位移约束的情况下对无支撑钢框架进行优化设计，然后在有位移约束的条件下采用渐进结构优化算法和删除准则对支撑体系进行连续型拓扑优化设计，并将获得的支撑最优拓扑构形转化成相应的杆件。通过一个3跨12层钢框架支撑体系的拓扑优化设计实例验证了该文给出的钢框架支撑体系连续型拓扑优化设计方法的有效性。
2010, 27(11): 113-119.
摘要:
以地形模型风场测试为手段，测试了山区峡谷桥址的平均风水平分布特性。在风洞试验所得颤振导数的基础上，采用阶跃函数对桥梁断面自激力进行模拟，并对模拟准确性进行了分析与校核，继而推出时域颤振动力有限元分析过程中桥梁断面自激力的递推表达式。在此基础上，最后考虑峡谷桥梁桥面处平均风速的水平分布，对大跨度悬索桥颤振稳定性进行了数值分析。分析结果表明：考虑峡谷平均风速沿加劲梁展向不均匀分布后对桥梁颤振临界风速值有明显的影响，较大幅度地提高了临界风速值。相比之下，按目前我国公路桥梁抗风设计规范取水平向均匀分布风速进行山区峡谷桥梁进行颤振稳定性验算会得到偏于保守的结果。
以地形模型风场测试为手段，测试了山区峡谷桥址的平均风水平分布特性。在风洞试验所得颤振导数的基础上，采用阶跃函数对桥梁断面自激力进行模拟，并对模拟准确性进行了分析与校核，继而推出时域颤振动力有限元分析过程中桥梁断面自激力的递推表达式。在此基础上，最后考虑峡谷桥梁桥面处平均风速的水平分布，对大跨度悬索桥颤振稳定性进行了数值分析。分析结果表明：考虑峡谷平均风速沿加劲梁展向不均匀分布后对桥梁颤振临界风速值有明显的影响，较大幅度地提高了临界风速值。相比之下，按目前我国公路桥梁抗风设计规范取水平向均匀分布风速进行山区峡谷桥梁进行颤振稳定性验算会得到偏于保守的结果。
2010, 27(11): 120-126.
摘要:
为加强对扩径桩的认识和推广其实际应用，对扩径桩的承载性状及其桩顶荷载-桩顶沉降曲线(即Q -s曲线)的描述进行了研究。研究发现，3根现场试验扩径桩的Q -s曲线属缓变型，扩径桩的破坏是以扩径部分下土体的剪切破坏和桩端土体的贯入破坏为主。构建的幂函数-双曲线组合数学模型对3根现场试验扩径桩Q -s曲线的拟合效果很好，相关系数R都为0.9997以上，且组合模型的拟合效果好于单个的幂函数模型和双曲线模型；以3 根桩中的1根为代表，用前面的11组试验数据拟合后得出的方程式来预测后面的4组数据的桩顶荷载，预测效果好，预测的相对误差为 0.26%―1.32%。结果表明：该文构建的幂函数-双曲线组合数学模型适合用来描述扩径桩的Q -s曲线。
为加强对扩径桩的认识和推广其实际应用，对扩径桩的承载性状及其桩顶荷载-桩顶沉降曲线(即Q -s曲线)的描述进行了研究。研究发现，3根现场试验扩径桩的Q -s曲线属缓变型，扩径桩的破坏是以扩径部分下土体的剪切破坏和桩端土体的贯入破坏为主。构建的幂函数-双曲线组合数学模型对3根现场试验扩径桩Q -s曲线的拟合效果很好，相关系数R都为0.9997以上，且组合模型的拟合效果好于单个的幂函数模型和双曲线模型；以3 根桩中的1根为代表，用前面的11组试验数据拟合后得出的方程式来预测后面的4组数据的桩顶荷载，预测效果好，预测的相对误差为 0.26%―1.32%。结果表明：该文构建的幂函数-双曲线组合数学模型适合用来描述扩径桩的Q -s曲线。
2010, 27(11): 127-136,.
摘要:
基于向家坝砂岩的常规三轴压缩试验和三轴压缩流变试验成果，分别通过应变等时曲线簇、稳态蠕变速率与应力水平的关系、裂纹损伤应力、流变荷载与破坏时间关系确定砂岩的长期强度，并比较这4种方法的适用性。结果表明：砂岩体积应变等时曲线簇的拐点比轴向应变、侧向应变等时曲线的拐点更为明显，而且其对应力水平和时间的反应更敏感；轴向稳态蠕变速率和侧向稳态蠕变速率与应力的关系符合指数函数关系，采用给定稳态蠕变速率阈值确定岩石长期强度比利用稳态蠕变速率-应力曲线的拐点确定长期强度更为合理；岩石的裂纹体积应变等时曲线簇以及其稳态蠕变速率与应力的关系也可以作为确定岩石长期强度的一种方法；岩石的裂纹损伤应力反映长期强度所在应力水平，为蠕变试验荷载分级提供依据。
基于向家坝砂岩的常规三轴压缩试验和三轴压缩流变试验成果，分别通过应变等时曲线簇、稳态蠕变速率与应力水平的关系、裂纹损伤应力、流变荷载与破坏时间关系确定砂岩的长期强度，并比较这4种方法的适用性。结果表明：砂岩体积应变等时曲线簇的拐点比轴向应变、侧向应变等时曲线的拐点更为明显，而且其对应力水平和时间的反应更敏感；轴向稳态蠕变速率和侧向稳态蠕变速率与应力的关系符合指数函数关系，采用给定稳态蠕变速率阈值确定岩石长期强度比利用稳态蠕变速率-应力曲线的拐点确定长期强度更为合理；岩石的裂纹体积应变等时曲线簇以及其稳态蠕变速率与应力的关系也可以作为确定岩石长期强度的一种方法；岩石的裂纹损伤应力反映长期强度所在应力水平，为蠕变试验荷载分级提供依据。
2010, 27(11): 137-143.
摘要:
该文提出了适用于推覆分析的高效非线性混凝土杆单元模型，并编制了相应的计算机程序。在截面分析中，采用对横截面外围线的线积分来得到积分结果，只需很少的积分点就能得到精确解。在杆单元分析中，采用子结构技术，用一个杆单元模拟一根柱或一根梁，提高精度的同时大大减少了结构的自由度。通过3个不同类型算例的计算分析，对比了该文程序和通用有限元软件ADINA的计算结果和计算时间，结果表明，该文提出的杆单元模型具有准确、高效的优势，所编制分析程序运行稳定，结果可靠，可应用于实际工程的非线性计算分析。
该文提出了适用于推覆分析的高效非线性混凝土杆单元模型，并编制了相应的计算机程序。在截面分析中，采用对横截面外围线的线积分来得到积分结果，只需很少的积分点就能得到精确解。在杆单元分析中，采用子结构技术，用一个杆单元模拟一根柱或一根梁，提高精度的同时大大减少了结构的自由度。通过3个不同类型算例的计算分析，对比了该文程序和通用有限元软件ADINA的计算结果和计算时间，结果表明，该文提出的杆单元模型具有准确、高效的优势，所编制分析程序运行稳定，结果可靠，可应用于实际工程的非线性计算分析。
2010, 27(11): 144-153.
摘要:
首先对构造不同的4个足尺比例冷弯薄壁型钢-混凝土组合楼盖模型进行了动载试验。在正常使用阶段，研究了压型钢板与冷弯薄壁型钢梁连接的螺钉间距、刚性支撑件、楼盖端部约束构造设置和楼面活荷载对组合楼盖基频的影响；其次采用ANSYS有限元程序对试验模型16种荷载工况的基频进行模拟，验证了有限元分析方法的可行性；接着利用有限元对组合楼盖基频影响因素进行了分析；最后提出了预测楼盖基频的理论公式。研究表明：组合楼盖的基频随楼面活荷载的增加而降低；压型钢板与楼盖梁连接的螺钉间距、楼盖梁间距、跨高比、腹板高厚比的减小和加强楼盖端部约束、增大楼盖梁及混凝土翼板厚度、相邻楼盖梁跨中设置刚性支撑件均能够提高组合楼盖的基频；而改变压型钢板板型和楼盖宽度对基频影响很小；提出的理论公式能够较好地预测组合楼盖基频。
首先对构造不同的4个足尺比例冷弯薄壁型钢-混凝土组合楼盖模型进行了动载试验。在正常使用阶段，研究了压型钢板与冷弯薄壁型钢梁连接的螺钉间距、刚性支撑件、楼盖端部约束构造设置和楼面活荷载对组合楼盖基频的影响；其次采用ANSYS有限元程序对试验模型16种荷载工况的基频进行模拟，验证了有限元分析方法的可行性；接着利用有限元对组合楼盖基频影响因素进行了分析；最后提出了预测楼盖基频的理论公式。研究表明：组合楼盖的基频随楼面活荷载的增加而降低；压型钢板与楼盖梁连接的螺钉间距、楼盖梁间距、跨高比、腹板高厚比的减小和加强楼盖端部约束、增大楼盖梁及混凝土翼板厚度、相邻楼盖梁跨中设置刚性支撑件均能够提高组合楼盖的基频；而改变压型钢板板型和楼盖宽度对基频影响很小；提出的理论公式能够较好地预测组合楼盖基频。
2010, 27(11): 154-159.
摘要:
为获得体外预应力混凝土梁的正截面抗弯强度、必须首先确定体外预应力筋的极限应力。该文建立了分别以FRP和钢材为体外预应力时，构件的等效塑性区长度与破坏截面中性轴比值的转换关系式。并根据相关的试验研究数据，分析了以FRP为体外筋和以钢材为体外筋的情况下，等效塑性区长度与破坏截面中性轴比值的差异及变化。结果表明，对FRP 体外预应力混凝土梁，这一比值比较稳定，并可取为常数。但该常数与以钢材为体外预应力筋的有所不同，需用该文建立的转换关系式进行转换。在此基础上，建议了既适用于简支梁，亦适用于连续梁；既适用于常规的体外预应力钢筋，亦适用于非常规的体外预应力FRP筋的体外预应力筋极限应力计算 方法。
为获得体外预应力混凝土梁的正截面抗弯强度、必须首先确定体外预应力筋的极限应力。该文建立了分别以FRP和钢材为体外预应力时，构件的等效塑性区长度与破坏截面中性轴比值的转换关系式。并根据相关的试验研究数据，分析了以FRP为体外筋和以钢材为体外筋的情况下，等效塑性区长度与破坏截面中性轴比值的差异及变化。结果表明，对FRP 体外预应力混凝土梁，这一比值比较稳定，并可取为常数。但该常数与以钢材为体外预应力筋的有所不同，需用该文建立的转换关系式进行转换。在此基础上，建议了既适用于简支梁，亦适用于连续梁；既适用于常规的体外预应力钢筋，亦适用于非常规的体外预应力FRP筋的体外预应力筋极限应力计算 方法。
2010, 27(11): 160-165,.
摘要:
采用多弹簧模型对钢筋混凝土柱在水平反复荷载作用下的受力过程进行了数值模拟。数值模拟结果与试验结果对比表明，所建多弹簧计算模型较好地反映了钢筋混凝土柱的受力性能。针对目前钢筋混凝土柱试验研究的不足，选取轴压比、加载路径、加载幅值、荷载循环次数、变轴力等进行参数研究。研究发现：地震作用下大轴压比柱延性较小，对抗震不利；双向加载时，随两方向幅值比减小，矩形和菱形加载路径下柱的延性显著减小；加载幅值增量及荷载循环次数的变化对柱骨架曲线形状影响不明显；变轴力加载下柱的滞回性能表现出明显的不对称性，但柱滞回耗能和极限位移与定轴力加载情况基本一致。
采用多弹簧模型对钢筋混凝土柱在水平反复荷载作用下的受力过程进行了数值模拟。数值模拟结果与试验结果对比表明，所建多弹簧计算模型较好地反映了钢筋混凝土柱的受力性能。针对目前钢筋混凝土柱试验研究的不足，选取轴压比、加载路径、加载幅值、荷载循环次数、变轴力等进行参数研究。研究发现：地震作用下大轴压比柱延性较小，对抗震不利；双向加载时，随两方向幅值比减小，矩形和菱形加载路径下柱的延性显著减小；加载幅值增量及荷载循环次数的变化对柱骨架曲线形状影响不明显；变轴力加载下柱的滞回性能表现出明显的不对称性，但柱滞回耗能和极限位移与定轴力加载情况基本一致。
2010, 27(11): 166-171.
摘要:
研究了Pasternak双参数弹性地基上两端固定输流管道的静态和动态稳定性问题。利用复模态方法计算了系统的固有频率和临界流速，并应用平均法得到了脉动内流作用时管道的前两阶主参数共振和组合共振区域，讨论了地基的线性刚度、剪切刚度及一些管道参数对系统稳定性的影响。结果表明：改变两个地基刚度均可以影响系统的静态和动态稳定性，但剪切刚度的作用更显著，不能忽略；同时管道预紧力、流体介质与管道质量比、粘弹性系数和管内介质平均流速等管道参数也会对系统的稳定性产生一定的影响。
研究了Pasternak双参数弹性地基上两端固定输流管道的静态和动态稳定性问题。利用复模态方法计算了系统的固有频率和临界流速，并应用平均法得到了脉动内流作用时管道的前两阶主参数共振和组合共振区域，讨论了地基的线性刚度、剪切刚度及一些管道参数对系统稳定性的影响。结果表明：改变两个地基刚度均可以影响系统的静态和动态稳定性，但剪切刚度的作用更显著，不能忽略；同时管道预紧力、流体介质与管道质量比、粘弹性系数和管内介质平均流速等管道参数也会对系统的稳定性产生一定的影响。
2010, 27(11): 172-177.
摘要:
针对断面规格为250mm×250mm×9.2mm的Q345B厚壁冷弯方形型钢管，进行了平板、弯角、相应母材和短柱试件的力学性能试验。结合冷弯生产工艺，详细分析了平板、弯角试件力学性能随冷弯道次的变化规律，并与相关文献中的厚壁型钢冷作硬化效应作了比较。运用国内外冷弯型钢设计规范和相关文献中的修正规范，对本厚壁冷弯方形型钢全截面强度进行了设计和对比分析。结果表明：国外公式偏于危险，国内薄壁公式可直接用于该冷弯方形钢；型钢全截面上平板件的性能分布极不均匀，短柱全截面强度的提高远低于平板与弯角部分强度的提高。
针对断面规格为250mm×250mm×9.2mm的Q345B厚壁冷弯方形型钢管，进行了平板、弯角、相应母材和短柱试件的力学性能试验。结合冷弯生产工艺，详细分析了平板、弯角试件力学性能随冷弯道次的变化规律，并与相关文献中的厚壁型钢冷作硬化效应作了比较。运用国内外冷弯型钢设计规范和相关文献中的修正规范，对本厚壁冷弯方形型钢全截面强度进行了设计和对比分析。结果表明：国外公式偏于危险，国内薄壁公式可直接用于该冷弯方形钢；型钢全截面上平板件的性能分布极不均匀，短柱全截面强度的提高远低于平板与弯角部分强度的提高。
2010, 27(11): 178-183.
摘要:
研究了管材锥形模具机械扩径的特点，分析了扩径过程中失稳起皱的原因，建立了扩径变形区单元体力学模型，考虑材料扩径过程中的加工硬化，采用刚塑性直线硬化规律描述真实的应力-应变关系，通过主应力法推导出了锥形模机械扩径力解析公式，结果表明扩径力与摩擦系数呈近似线性增长关系，而模具半锥角在20°―30°之间存在一个使扩径力最小的最优值，并且最优值随摩擦系数的增大而增大。进一步，通过试验研究和数值模拟证明了结论的正确性。
研究了管材锥形模具机械扩径的特点，分析了扩径过程中失稳起皱的原因，建立了扩径变形区单元体力学模型，考虑材料扩径过程中的加工硬化，采用刚塑性直线硬化规律描述真实的应力-应变关系，通过主应力法推导出了锥形模机械扩径力解析公式，结果表明扩径力与摩擦系数呈近似线性增长关系，而模具半锥角在20°―30°之间存在一个使扩径力最小的最优值，并且最优值随摩擦系数的增大而增大。进一步，通过试验研究和数值模拟证明了结论的正确性。
2010, 27(11): 184-190.
摘要:
研究了存在初应力时周期压电-压磁层状结构中水平剪切波(SH波)的传播特性，这里SH波的传播方向是垂直于界面的。首先推导了计入初应力效应时压电和压磁介质控制微分方程的通解，然后利用界面条件和周期性条件，得到了显式的频散方程。对于由BaTiO3和Terfenol-D构成的周期层状结构，数值结果表明了初应力对禁带效应和传播速度的影响，所得结果可为压电-压磁层状结构在声表面波器件中的应用提供理论参考。
研究了存在初应力时周期压电-压磁层状结构中水平剪切波(SH波)的传播特性，这里SH波的传播方向是垂直于界面的。首先推导了计入初应力效应时压电和压磁介质控制微分方程的通解，然后利用界面条件和周期性条件，得到了显式的频散方程。对于由BaTiO3和Terfenol-D构成的周期层状结构，数值结果表明了初应力对禁带效应和传播速度的影响，所得结果可为压电-压磁层状结构在声表面波器件中的应用提供理论参考。
2010, 27(11): 191-195.
摘要:
国内外现行道路养护管理规范中，多采用车辙深度(Rutting Depth, RD)作为车辙病害的评价指标。为考虑道路使用者的需求、从车辆行驶质量角度评价车辙深度控制标准，该文首先分别建立了路面车辙激励模型和车辆行驶质量评价模型；在此基础上，在MATLAB/Simulink环境下进行车辆-路面系统动力学仿真分析，求得系统各输出响应；然后依据ISO2631《人体承受全身振动的评价指南》，建议了保证车辆良好行驶质量的车辙深度控制标准。该文的研究为进一步科学合理的评价车辙状况奠定了基础，也为道路管理部门进行路面养护管理决策提供了参考。
国内外现行道路养护管理规范中，多采用车辙深度(Rutting Depth, RD)作为车辙病害的评价指标。为考虑道路使用者的需求、从车辆行驶质量角度评价车辙深度控制标准，该文首先分别建立了路面车辙激励模型和车辆行驶质量评价模型；在此基础上，在MATLAB/Simulink环境下进行车辆-路面系统动力学仿真分析，求得系统各输出响应；然后依据ISO2631《人体承受全身振动的评价指南》，建议了保证车辆良好行驶质量的车辙深度控制标准。该文的研究为进一步科学合理的评价车辙状况奠定了基础，也为道路管理部门进行路面养护管理决策提供了参考。
2010, 27(11): 196-203.
摘要:
采用增强纤维周期分布模型，通过引入非均匀的本征应变并结合双准周期Riemann边值问题理论，将非均匀介质问题转化为均匀介质的周期本征应变问题，获得了反平面载荷作用下多涂层纤维复合材料纤维、各涂层和基体中弹性场的解析解答。与有限元、广义自洽和渐进均匀化等方法的比较显示了该文方法的精度。讨论了涂层厚度和刚度等材料微结构参数对界面应力集中系数和有效反平面剪切模量的影响。该文为研究多涂层复合材料界面效应提供了一个有效的分析工具。
采用增强纤维周期分布模型，通过引入非均匀的本征应变并结合双准周期Riemann边值问题理论，将非均匀介质问题转化为均匀介质的周期本征应变问题，获得了反平面载荷作用下多涂层纤维复合材料纤维、各涂层和基体中弹性场的解析解答。与有限元、广义自洽和渐进均匀化等方法的比较显示了该文方法的精度。讨论了涂层厚度和刚度等材料微结构参数对界面应力集中系数和有效反平面剪切模量的影响。该文为研究多涂层复合材料界面效应提供了一个有效的分析工具。
2010, 27(11): 204-212.
摘要:
建筑火灾中的火源多为固体可燃物。该文基于固体可燃物热解动力学模型，对多室内聚氨酯泡沫(PUF)板热解与空间火蔓延及烟气运动的相互作用进行了大涡数值模拟。计算得到的PUF板质量变化速率和各房间内烟气温度及CO2与O2浓度随时间的变化与实验基本相符合。CO2浓度随时间变化达到的峰值在着火房间最高，在邻近房间较低。O2浓度随时间变化达到的谷值在着火房间最低，在邻近房间较高。烟气温度和浓度峰值与谷值的出现与PUF板质量变化速率的峰值有关。
建筑火灾中的火源多为固体可燃物。该文基于固体可燃物热解动力学模型，对多室内聚氨酯泡沫(PUF)板热解与空间火蔓延及烟气运动的相互作用进行了大涡数值模拟。计算得到的PUF板质量变化速率和各房间内烟气温度及CO2与O2浓度随时间的变化与实验基本相符合。CO2浓度随时间变化达到的峰值在着火房间最高，在邻近房间较低。O2浓度随时间变化达到的谷值在着火房间最低，在邻近房间较高。烟气温度和浓度峰值与谷值的出现与PUF板质量变化速率的峰值有关。
2010, 27(11): 213-220.
摘要:
深海表层海泥车辆地面力学特性是开发大洋矿产资源-多金属结核采矿车的理论基础。该文深入研究深海表层海泥样品和陆地二种膨润土的物理性质，确定深海表层模拟海泥的原料，分析深海表层海泥和模拟海泥的物理力学参数，配制出具有极高含水量、极小内摩擦角、高液限、高塑性、大孔隙比、低强度和低重度等深海表层海泥特性的模拟海泥，根据车辆地面力学理论，开展多种平板在垂直方向上的海泥载荷-沉陷实验和不同节距、不同齿高、不同齿形和不同齿宽的履带齿板在水平力作用下的海泥剪切应力-位移实验，深入分析实验数据，国内首次提出基于Bekker理论和Reece理论的深海表层海泥的二种载荷与沉陷特性，及深海表层海泥的剪切应力和位移特性，深入分析我国多金属结核采矿车在深海表层海泥上行走时履带牵引力与打滑率特性，为进一步开发海底采矿车提供了设计依据和理论。
深海表层海泥车辆地面力学特性是开发大洋矿产资源-多金属结核采矿车的理论基础。该文深入研究深海表层海泥样品和陆地二种膨润土的物理性质，确定深海表层模拟海泥的原料，分析深海表层海泥和模拟海泥的物理力学参数，配制出具有极高含水量、极小内摩擦角、高液限、高塑性、大孔隙比、低强度和低重度等深海表层海泥特性的模拟海泥，根据车辆地面力学理论，开展多种平板在垂直方向上的海泥载荷-沉陷实验和不同节距、不同齿高、不同齿形和不同齿宽的履带齿板在水平力作用下的海泥剪切应力-位移实验，深入分析实验数据，国内首次提出基于Bekker理论和Reece理论的深海表层海泥的二种载荷与沉陷特性，及深海表层海泥的剪切应力和位移特性，深入分析我国多金属结核采矿车在深海表层海泥上行走时履带牵引力与打滑率特性，为进一步开发海底采矿车提供了设计依据和理论。
2010, 27(11): 221-228.
摘要:
讨论了载体姿态受控、位置不受控制情况下，漂浮基双臂空间机器人载体姿态与末端爪手惯性空间轨迹协调运动的控制问题。利用拉格朗日方法并结合系统动量守恒关系，分析、建立了漂浮基双臂空间机器人系统完全能控形式的系统动力学方程及运动Jacobi关系。以此为基础，针对双臂空间机器人两个末端爪手所持载荷参数未知的情况，设计了一种基于标称计算力矩控制器附加模糊自适应补偿控制器的复合控制方案；即通过模糊自适应补偿控制器来弥补系统参数未知对标称计算力矩控制器控制精度的影响，以确保存在未知系统参数情况下整个闭环控制系统的渐近稳定性。该文提出的控制方案能够有效地克服系统未知参数的影响，控制漂浮基双臂空间机器人载体姿态与末端爪手协调地完成惯性空间的期望轨迹运动，并具有不需要测量和反馈双臂空间机器人载体的位置、移动速度、移动加速度，同时也不要求系统动力学方程关于系统惯性参数呈线性函数关系的显著优点。通过系统数值仿真证实了方法的有效性。
讨论了载体姿态受控、位置不受控制情况下，漂浮基双臂空间机器人载体姿态与末端爪手惯性空间轨迹协调运动的控制问题。利用拉格朗日方法并结合系统动量守恒关系，分析、建立了漂浮基双臂空间机器人系统完全能控形式的系统动力学方程及运动Jacobi关系。以此为基础，针对双臂空间机器人两个末端爪手所持载荷参数未知的情况，设计了一种基于标称计算力矩控制器附加模糊自适应补偿控制器的复合控制方案；即通过模糊自适应补偿控制器来弥补系统参数未知对标称计算力矩控制器控制精度的影响，以确保存在未知系统参数情况下整个闭环控制系统的渐近稳定性。该文提出的控制方案能够有效地克服系统未知参数的影响，控制漂浮基双臂空间机器人载体姿态与末端爪手协调地完成惯性空间的期望轨迹运动，并具有不需要测量和反馈双臂空间机器人载体的位置、移动速度、移动加速度，同时也不要求系统动力学方程关于系统惯性参数呈线性函数关系的显著优点。通过系统数值仿真证实了方法的有效性。
2010, 27(11): 229-233.
摘要:
该文对水泥基材料裂隙中水的流动规律进行了试验研究，试验首先制备了具有不同粗糙度的水泥基材料断裂表面，然后通过自行设计的水泥基材料裂隙渗流装置，完成了对不同水泥基断裂面在不同裂隙宽度下的渗流试验，根据试验结果分析了水泥基材料断裂面粗糙度和裂隙宽度对水流量的影响；通过对同一断裂面和同一裂隙宽度的原位重复性渗流试验讨论了裂隙间水的非稳态流动特征。
该文对水泥基材料裂隙中水的流动规律进行了试验研究，试验首先制备了具有不同粗糙度的水泥基材料断裂表面，然后通过自行设计的水泥基材料裂隙渗流装置，完成了对不同水泥基断裂面在不同裂隙宽度下的渗流试验，根据试验结果分析了水泥基材料断裂面粗糙度和裂隙宽度对水流量的影响；通过对同一断裂面和同一裂隙宽度的原位重复性渗流试验讨论了裂隙间水的非稳态流动特征。
2010, 27(11): 234-243.
摘要:
有格室-后承压板构造是目前混合梁桥工程中广泛应用的钢混结合部构造形式之一。针对混合梁斜拉桥，通过有限元方法，对该类型结合部构造的受力特点及各结构参数影响进行了较系统的研究。研究结果表明：后承压板和加强段顶底板上的抗剪连接件是有格室-后承压板结合部荷载传递的主要部件，格室内抗剪连接件作用不大。在所取的参数范围内，后承压板厚度(20mm―70mm)、格室长度(0.6m―2.0m)的影响很小；加强段长度大等于1.5m后，该参数的影响也可忽略；抗剪连接件刚度和格室高度对该类型结合部构造的受力性能影响很大，是设计过程中需重点考虑的问题。该研究对混合梁桥结合部构造的设计和研究有重要参考意义。
有格室-后承压板构造是目前混合梁桥工程中广泛应用的钢混结合部构造形式之一。针对混合梁斜拉桥，通过有限元方法，对该类型结合部构造的受力特点及各结构参数影响进行了较系统的研究。研究结果表明：后承压板和加强段顶底板上的抗剪连接件是有格室-后承压板结合部荷载传递的主要部件，格室内抗剪连接件作用不大。在所取的参数范围内，后承压板厚度(20mm―70mm)、格室长度(0.6m―2.0m)的影响很小；加强段长度大等于1.5m后，该参数的影响也可忽略；抗剪连接件刚度和格室高度对该类型结合部构造的受力性能影响很大，是设计过程中需重点考虑的问题。该研究对混合梁桥结合部构造的设计和研究有重要参考意义。
2010, 27(11): 244-249,.
摘要:
该文考虑多次撞击和分离过程，将局部弹塑性接触变形模型推广应用于多次弹塑性撞击问题，采用有限差分方法求解动力学方程组，研究了钝圆柱头刚性质量水平撞击变截面简支梁的过程。研究结果表明，该撞击过程实际上是一个复杂的多次弹塑性撞击过程，包含两个以上的明显撞击区，每个撞击区包含了形式多样的复杂的次撞击过程。计算结果表明，剩余撞击区与第1撞击区的撞击冲量和剩余撞击过程与第1次撞击过程的撞击动能损失均相当，因此，多次撞击过程将对变截面梁的撞击物理行为产生重要的影响。另外，计算结果还表明，改变梁截面的高度参数，会引起撞击区的伸缩和第2撞击区的前后移动。
该文考虑多次撞击和分离过程，将局部弹塑性接触变形模型推广应用于多次弹塑性撞击问题，采用有限差分方法求解动力学方程组，研究了钝圆柱头刚性质量水平撞击变截面简支梁的过程。研究结果表明，该撞击过程实际上是一个复杂的多次弹塑性撞击过程，包含两个以上的明显撞击区，每个撞击区包含了形式多样的复杂的次撞击过程。计算结果表明，剩余撞击区与第1撞击区的撞击冲量和剩余撞击过程与第1次撞击过程的撞击动能损失均相当，因此，多次撞击过程将对变截面梁的撞击物理行为产生重要的影响。另外，计算结果还表明，改变梁截面的高度参数，会引起撞击区的伸缩和第2撞击区的前后移动。
2010, 27(11): 250-256.
摘要:
该文将多刚体系统动力学理论应用于结构的地震响应分析中；将结构进行多刚体离散，建立了结构的多刚体-铰链-弹簧系统模型，并给出了多刚体离散化模型中弯曲弹簧的等效刚度系数的计算公式；运用多刚体动力学推导了求解结构地震响应的动力学方程，该方程与传统动力学方程的形式相似，可用一般的数值方法求解。该文最后对一单榀建立墙以及一10层剪力墙结构进行了地震响应的时程分析，并将计算结果与有限元方法计算结果进行了比较，两种方法的误差较小。算例结果表明，该文所提出的多刚体动力学用于结构地震反应分析的方法是可行且有效的。
该文将多刚体系统动力学理论应用于结构的地震响应分析中；将结构进行多刚体离散，建立了结构的多刚体-铰链-弹簧系统模型，并给出了多刚体离散化模型中弯曲弹簧的等效刚度系数的计算公式；运用多刚体动力学推导了求解结构地震响应的动力学方程，该方程与传统动力学方程的形式相似，可用一般的数值方法求解。该文最后对一单榀建立墙以及一10层剪力墙结构进行了地震响应的时程分析，并将计算结果与有限元方法计算结果进行了比较，两种方法的误差较小。算例结果表明，该文所提出的多刚体动力学用于结构地震反应分析的方法是可行且有效的。
