2008年 第25卷 第11期
2008, 25(11): 1-007.
摘要:
对二阶非自伴问题的一维Galerkin有限元法提出其后处理超收敛计算的EEP(单元能量投影)法改进的最佳超收敛计算格式，即用 次单元对足够光滑问题的Galerkin有限元解答，采用该格式计算的任一点的位移和应力都可以达到 阶的最佳超收敛结果。该文首先针对高次单元提出了凝聚试探形函数和凝聚检验形函数的概念，证明了相关的逼近定理和等价定理，然后给出了具体的算法公式。最后给出了一系列典型的数值算例用以验证这种最新的EEP法改进格式确实能够使位移和导数逐点达到最佳收敛阶。
对二阶非自伴问题的一维Galerkin有限元法提出其后处理超收敛计算的EEP(单元能量投影)法改进的最佳超收敛计算格式，即用 次单元对足够光滑问题的Galerkin有限元解答，采用该格式计算的任一点的位移和应力都可以达到 阶的最佳超收敛结果。该文首先针对高次单元提出了凝聚试探形函数和凝聚检验形函数的概念，证明了相关的逼近定理和等价定理，然后给出了具体的算法公式。最后给出了一系列典型的数值算例用以验证这种最新的EEP法改进格式确实能够使位移和导数逐点达到最佳收敛阶。
2008, 25(11): 8-013.
摘要:
磁流变(MR)液是一种新型智能材料，MR阻尼器可充分发挥半主动控制系统的优越性，因此近年来在结构振动控制领域备受青睐。阻尼力的大小和可调系数是衡量MR阻尼器性能的两个重要指标。该文基于对MR阻尼器流变特性的力学分析，研制了一种活塞表面刻有螺旋凹槽的新型MR阻尼器。通过性能试验及其与理论分析的对比，研究了具有不同螺旋凹槽结构的MR阻尼器的力学性能。结果表明：螺旋凹槽可提高活塞表面的摩擦系数，从而在不降低阻尼力可调系数的前提下提高了最大阻尼力；通过改变螺旋凹槽的螺旋间距以及设置多头螺纹，可获得不同的活塞表面摩擦系数；通过适当改变螺旋升角，可增加MR液的回流，以防止MR液发生沉降。
磁流变(MR)液是一种新型智能材料，MR阻尼器可充分发挥半主动控制系统的优越性，因此近年来在结构振动控制领域备受青睐。阻尼力的大小和可调系数是衡量MR阻尼器性能的两个重要指标。该文基于对MR阻尼器流变特性的力学分析，研制了一种活塞表面刻有螺旋凹槽的新型MR阻尼器。通过性能试验及其与理论分析的对比，研究了具有不同螺旋凹槽结构的MR阻尼器的力学性能。结果表明：螺旋凹槽可提高活塞表面的摩擦系数，从而在不降低阻尼力可调系数的前提下提高了最大阻尼力；通过改变螺旋凹槽的螺旋间距以及设置多头螺纹，可获得不同的活塞表面摩擦系数；通过适当改变螺旋升角，可增加MR液的回流，以防止MR液发生沉降。
2008, 25(11): 14-019,.
摘要:
由于高阶单步法具有无条件稳定、优良的算法阻尼特性、无超越现象、截断误差为 的特性，已成功地应用于结构地震非线性反应分析、主动半主动及智能振动控制、刚度解析表示的动力反应等分析。该文根据结构拟动力试验的特点，考虑到试验中系统所能达到的精度条件，引入等效剪切刚度的思想，提出了高阶单步拟动力试验算法。单自由度和两自由度数值模拟算例分析以及3层足尺拟动力试验结果，证实了算法的可行性和优越性。
由于高阶单步法具有无条件稳定、优良的算法阻尼特性、无超越现象、截断误差为 的特性，已成功地应用于结构地震非线性反应分析、主动半主动及智能振动控制、刚度解析表示的动力反应等分析。该文根据结构拟动力试验的特点，考虑到试验中系统所能达到的精度条件，引入等效剪切刚度的思想，提出了高阶单步拟动力试验算法。单自由度和两自由度数值模拟算例分析以及3层足尺拟动力试验结果，证实了算法的可行性和优越性。
2008, 25(11): 20-026.
摘要:
针对一次二阶矩法可靠度指标分析中验算点的计算问题，提出一种新的修正迭代算法。基于对文献已有迭代算法无法收敛原因的认识和讨论，提出一个迭代迂回振荡的判据，并在检测到迭代迂回振荡后，在经典的HL-RF迭代算法的基础上采用插值技术引入验算点的校正解。数值算例表明：该修正迭代算法一定程度上克服了迭代过程迂回振荡的问题，与经典的HL-RF算法以及文献已有算法相比，在迭代的收敛性和稳定性方面具有 优势。
针对一次二阶矩法可靠度指标分析中验算点的计算问题，提出一种新的修正迭代算法。基于对文献已有迭代算法无法收敛原因的认识和讨论，提出一个迭代迂回振荡的判据，并在检测到迭代迂回振荡后，在经典的HL-RF迭代算法的基础上采用插值技术引入验算点的校正解。数值算例表明：该修正迭代算法一定程度上克服了迭代过程迂回振荡的问题，与经典的HL-RF算法以及文献已有算法相比，在迭代的收敛性和稳定性方面具有 优势。
2008, 25(11): 27-032.
摘要:
在力或力矩作用下，柔性铰链将会产生相应的微弹性变形，其柔度性能是表征载荷与形变关系的量度，直接影响着柔性铰链的运动精度和综合性能。目前柔性铰链的设计一般基于繁琐的数值积分方法和有限元技术来计算柔性铰链的性能指标。在提出一种新型柔性铰链的基础上，基于弹性静力学基本公式和微积分理论，推导出一种新型柔性铰链的柔度计算公式，为新型柔性铰链的设计提供了理论依据；严格推导出柔性铰链中心轴线上任意位置的变形公式，实现了柔性铰链的精确设计计算。采用ANSYS软件对理论公式的准确性进行验证，两种结果十分吻合。
在力或力矩作用下，柔性铰链将会产生相应的微弹性变形，其柔度性能是表征载荷与形变关系的量度，直接影响着柔性铰链的运动精度和综合性能。目前柔性铰链的设计一般基于繁琐的数值积分方法和有限元技术来计算柔性铰链的性能指标。在提出一种新型柔性铰链的基础上，基于弹性静力学基本公式和微积分理论，推导出一种新型柔性铰链的柔度计算公式，为新型柔性铰链的设计提供了理论依据；严格推导出柔性铰链中心轴线上任意位置的变形公式，实现了柔性铰链的精确设计计算。采用ANSYS软件对理论公式的准确性进行验证，两种结果十分吻合。
2008, 25(11): 33-036,.
摘要:
非线性大变形屈曲分析是处理薄膜褶皱问题的一种有效方法，该文对这种方法的两个关键问题进行了探讨，包括初始缺陷的施加及后屈曲平衡路径的跟踪。基于这种方法分析了剪切薄膜的褶皱，并在褶皱构形的基础上，进行了考虑大变形效应的模态分析。分析结果表明：具有褶皱薄膜振动的模态及固有频率与不具有褶皱的薄膜相比明显的不同，褶皱薄膜的固有频率明显的减小了，其节线的位置为张拉线的位置，随着模态的增加其节线的数目减少。该文所建立的分析过程，不但能够进行薄膜褶皱的分析，同时也能分析褶皱形成后薄膜的动态特性。
非线性大变形屈曲分析是处理薄膜褶皱问题的一种有效方法，该文对这种方法的两个关键问题进行了探讨，包括初始缺陷的施加及后屈曲平衡路径的跟踪。基于这种方法分析了剪切薄膜的褶皱，并在褶皱构形的基础上，进行了考虑大变形效应的模态分析。分析结果表明：具有褶皱薄膜振动的模态及固有频率与不具有褶皱的薄膜相比明显的不同，褶皱薄膜的固有频率明显的减小了，其节线的位置为张拉线的位置，随着模态的增加其节线的数目减少。该文所建立的分析过程，不但能够进行薄膜褶皱的分析，同时也能分析褶皱形成后薄膜的动态特性。
2008, 25(11): 37-041.
摘要:
碳纤维薄板(CFL)与混凝土粘结界面的疲劳性能是CFL加固RC梁关键的力学问题之一。应用疲劳与断裂力学方法给出了受弯CFL加固RC梁界面疲劳裂缝尖端的应力强度因子计算方法，并结合理论推导与一系列的疲劳实验研究，对加固梁中CFL与混凝土界面疲劳裂缝扩展的规律和预测方法进行了分析。结果表明：1) CFL的应变值与界面裂缝的应力强度因子的大小成正比，是界面疲劳裂缝扩展寿命的决定因素。当CFL的应变值小于疲劳破坏门槛值时，界面疲劳裂缝不会发生扩展；2) 界面裂缝扩展主要分为萌生、稳定扩展、失稳扩展三个阶段。受弯CFL加固RC梁的界面疲劳裂缝的扩展寿命可以用类似于Paris公式的方法较准确地预测。
碳纤维薄板(CFL)与混凝土粘结界面的疲劳性能是CFL加固RC梁关键的力学问题之一。应用疲劳与断裂力学方法给出了受弯CFL加固RC梁界面疲劳裂缝尖端的应力强度因子计算方法，并结合理论推导与一系列的疲劳实验研究，对加固梁中CFL与混凝土界面疲劳裂缝扩展的规律和预测方法进行了分析。结果表明：1) CFL的应变值与界面裂缝的应力强度因子的大小成正比，是界面疲劳裂缝扩展寿命的决定因素。当CFL的应变值小于疲劳破坏门槛值时，界面疲劳裂缝不会发生扩展；2) 界面裂缝扩展主要分为萌生、稳定扩展、失稳扩展三个阶段。受弯CFL加固RC梁的界面疲劳裂缝的扩展寿命可以用类似于Paris公式的方法较准确地预测。
2008, 25(11): 42-047.
摘要:
该文运用固定界面模态综合动态子结构法，研究非均质变截面杆受刚性质量轴向撞击问题，导出了用模态坐标表示的瞬态动力学方程，并讨论了撞击初始条件确定的两种方法。数值仿真表明：该方法能够计算非均质变截面杆轴向撞击的复杂撞击力变化形式、撞击瞬态波在杆中的传播过程以及撞击瞬态动力响应。算例的数值计算结果表明：当单元总数为180个，且仅保留2阶固定界面主模态时，计算结果已经收敛，与理论解相比，计算精度较高。因此，当选取更多单元总数和更高的主模态时，该方法有可能被应用于复杂的柔性结构撞击瞬态动力学的研究中。
该文运用固定界面模态综合动态子结构法，研究非均质变截面杆受刚性质量轴向撞击问题，导出了用模态坐标表示的瞬态动力学方程，并讨论了撞击初始条件确定的两种方法。数值仿真表明：该方法能够计算非均质变截面杆轴向撞击的复杂撞击力变化形式、撞击瞬态波在杆中的传播过程以及撞击瞬态动力响应。算例的数值计算结果表明：当单元总数为180个，且仅保留2阶固定界面主模态时，计算结果已经收敛，与理论解相比，计算精度较高。因此，当选取更多单元总数和更高的主模态时，该方法有可能被应用于复杂的柔性结构撞击瞬态动力学的研究中。
2008, 25(11): 48-052.
摘要:
采用Clough双线性恢复力模型作为双壁空心管柱塑性铰区弯矩-转角关系恢复力模型。推导了骨架线上两个控制点即屈服点和极限点的弯矩、转角计算式。基于建立的弯矩-转角恢复力模型，计算了9个双壁空心管柱试件截面的屈服弯矩和极限弯矩以及水平力加载位置的屈服水平位移、极限水平位移和水平力-位移滞回曲线，计算结果与试验结果符合较好。
采用Clough双线性恢复力模型作为双壁空心管柱塑性铰区弯矩-转角关系恢复力模型。推导了骨架线上两个控制点即屈服点和极限点的弯矩、转角计算式。基于建立的弯矩-转角恢复力模型，计算了9个双壁空心管柱试件截面的屈服弯矩和极限弯矩以及水平力加载位置的屈服水平位移、极限水平位移和水平力-位移滞回曲线，计算结果与试验结果符合较好。
2008, 25(11): 53-061.
摘要:
超高韧性水泥基复合材料(Ultra High Toughness Cementitious Composites，简称UHTCC)是一种新型高性能纤维混凝土，具有卓越的韧性和优良的耐久性能，已被成功地应用于许多实际工程。当在该材料浇注的构件中配制加强钢筋时，除了各自基本的材料力学性能外，它们之间的粘结滑移本构关系也是获取正确可靠的结构力学响应所必需的基本参数。基于此，在对6个钢筋内贴片试件进行拉拔试验的基础上，通过实测的钢筋应变和端部滑移，分析了两者之间的粘结应力以及相对滑移沿锚固长度的分布规律，进而推导出沿锚固长度变化的粘结滑移本构关系和反映这种变化的位置函数，并建立考虑锚固位置的粘结滑移本构关系。
超高韧性水泥基复合材料(Ultra High Toughness Cementitious Composites，简称UHTCC)是一种新型高性能纤维混凝土，具有卓越的韧性和优良的耐久性能，已被成功地应用于许多实际工程。当在该材料浇注的构件中配制加强钢筋时，除了各自基本的材料力学性能外，它们之间的粘结滑移本构关系也是获取正确可靠的结构力学响应所必需的基本参数。基于此，在对6个钢筋内贴片试件进行拉拔试验的基础上，通过实测的钢筋应变和端部滑移，分析了两者之间的粘结应力以及相对滑移沿锚固长度的分布规律，进而推导出沿锚固长度变化的粘结滑移本构关系和反映这种变化的位置函数，并建立考虑锚固位置的粘结滑移本构关系。
2008, 25(11): 62-069.
摘要:
根据钢管混凝土柱-钢梁平面框架在恒定轴力与水平低周往复荷载共同作用下的试验结果，分析了钢管混凝土框架典型的水平荷载-水平位移滞回关系曲线的特征。基于非线性有限元理论，对影响钢管混凝土框架荷载-位移骨架曲线的主要因素进行了分析，结果表明：钢管混凝土柱含钢率、钢材强度、混凝土强度、柱轴压比、长细比、梁柱线刚度比及梁柱强度比等参数对钢管混凝土框架的荷载-位移骨架曲线有较大的影响。基于系统的参数分析结果，该文建议了单层钢管混凝土框架的荷载-位移恢复力模型。荷载-位移骨架曲线模型及滞回曲线模型的计算结果得到了试验及精确理论计算结果的验证。
根据钢管混凝土柱-钢梁平面框架在恒定轴力与水平低周往复荷载共同作用下的试验结果，分析了钢管混凝土框架典型的水平荷载-水平位移滞回关系曲线的特征。基于非线性有限元理论，对影响钢管混凝土框架荷载-位移骨架曲线的主要因素进行了分析，结果表明：钢管混凝土柱含钢率、钢材强度、混凝土强度、柱轴压比、长细比、梁柱线刚度比及梁柱强度比等参数对钢管混凝土框架的荷载-位移骨架曲线有较大的影响。基于系统的参数分析结果，该文建议了单层钢管混凝土框架的荷载-位移恢复力模型。荷载-位移骨架曲线模型及滞回曲线模型的计算结果得到了试验及精确理论计算结果的验证。
2008, 25(11): 70-077.
摘要:
利用高温下钢筋混凝土柱基于虚梁法的数值模拟程序RCSSCF，分析了轴压比、计算长度、截面尺寸、荷载偏心率、配筋率和荷载角等参数对ISO834标准升温过程下相邻两面受火和三面受火钢筋混凝土矩形柱耐火极限的影响规律。针对不同轴压比、计算长度、截面尺寸、荷载偏心率、配筋率和荷载角等情况，共进行了9792种工况下相邻两面受火矩形柱的高温反应分析、11520种工况下三面受火矩形柱的高温反应分析。在计算结果的基础上，定量给出了相邻两面受火和三面受火钢筋混凝土矩形柱耐火极限的实用计算方法。研究表明：a) 严格控制轴压比是提高矩形柱耐火极限的有效措施；b) 荷载角对相邻两面受火和三面受火矩形柱的耐火极限影响较大；c) 随着轴压比的增大，相邻两面受火和三面受火矩形柱耐火极限的差异减小。
利用高温下钢筋混凝土柱基于虚梁法的数值模拟程序RCSSCF，分析了轴压比、计算长度、截面尺寸、荷载偏心率、配筋率和荷载角等参数对ISO834标准升温过程下相邻两面受火和三面受火钢筋混凝土矩形柱耐火极限的影响规律。针对不同轴压比、计算长度、截面尺寸、荷载偏心率、配筋率和荷载角等情况，共进行了9792种工况下相邻两面受火矩形柱的高温反应分析、11520种工况下三面受火矩形柱的高温反应分析。在计算结果的基础上，定量给出了相邻两面受火和三面受火钢筋混凝土矩形柱耐火极限的实用计算方法。研究表明：a) 严格控制轴压比是提高矩形柱耐火极限的有效措施；b) 荷载角对相邻两面受火和三面受火矩形柱的耐火极限影响较大；c) 随着轴压比的增大，相邻两面受火和三面受火矩形柱耐火极限的差异减小。
2008, 25(11): 78-085.
摘要:
广州新电视塔塔高610m，由一座高达454m的主塔和一个高156m的天线桅杆构成，建成后将是世界第一高电视塔。广州大学工程抗震研究中心试验室设计了一个1/50结构模型，并对其进行了多种地震波的49种工况下的振动台试验。测试了模型结构的动力特性、阻尼比及其各种地震作用下的加速度、位移、扭转和应变反映，分析了模型结构的破坏情况，并根据试验结果和相似理论，研究了原型结构的地震反应。试验及分析结果表明，模型结构第1阶、第2阶振型频率与原型结构计算换算频率相差15%―18%左右，第3阶、第4阶频率相差30%左右，其对应阻尼比依次为3.317%、2.277%、1.555%和1.259%，其扭转、平动第一周期比为0.211，且在多遇、设防烈度和罕遇地震作用下结构最大层间位移角平均分别为1/320、1/154和 1/72，显示结构在经历多遇地震，设防烈度地震和罕遇地震作用后，结构总体上满足设计目标的抗震设防要求。
广州新电视塔塔高610m，由一座高达454m的主塔和一个高156m的天线桅杆构成，建成后将是世界第一高电视塔。广州大学工程抗震研究中心试验室设计了一个1/50结构模型，并对其进行了多种地震波的49种工况下的振动台试验。测试了模型结构的动力特性、阻尼比及其各种地震作用下的加速度、位移、扭转和应变反映，分析了模型结构的破坏情况，并根据试验结果和相似理论，研究了原型结构的地震反应。试验及分析结果表明，模型结构第1阶、第2阶振型频率与原型结构计算换算频率相差15%―18%左右，第3阶、第4阶频率相差30%左右，其对应阻尼比依次为3.317%、2.277%、1.555%和1.259%，其扭转、平动第一周期比为0.211，且在多遇、设防烈度和罕遇地震作用下结构最大层间位移角平均分别为1/320、1/154和 1/72，显示结构在经历多遇地震，设防烈度地震和罕遇地震作用后，结构总体上满足设计目标的抗震设防要求。
2008, 25(11): 86-091.
摘要:
研究由弯斜拉桥桥面振动引起的斜拉索参数共振和主共振问题。将弯斜拉桥施工及成桥状态的复杂结构进行简化，建立索-曲梁组合结构力学模型，推导考虑拉索初始垂度及几何非线性影响的索-曲梁组合结构非线性动力学方程。将索与曲梁的连接方式处理为弹性支承。运用多尺度方法研究斜拉索的参数共振和主共振，并对稳态解的稳定性进行分析，同时对斜拉索参数共振和主共振进行数值模拟，得到不同阻尼及不同初始条件下拉索的时间历程曲线。研究结果表明：桥面的低阶振动频率在索的线性振动频率附近且激励幅值在一定范围内时，桥面的小幅振动能够激励起拉索的大幅运动，影响弯斜拉桥施工与运营的安全性。
研究由弯斜拉桥桥面振动引起的斜拉索参数共振和主共振问题。将弯斜拉桥施工及成桥状态的复杂结构进行简化，建立索-曲梁组合结构力学模型，推导考虑拉索初始垂度及几何非线性影响的索-曲梁组合结构非线性动力学方程。将索与曲梁的连接方式处理为弹性支承。运用多尺度方法研究斜拉索的参数共振和主共振，并对稳态解的稳定性进行分析，同时对斜拉索参数共振和主共振进行数值模拟，得到不同阻尼及不同初始条件下拉索的时间历程曲线。研究结果表明：桥面的低阶振动频率在索的线性振动频率附近且激励幅值在一定范围内时，桥面的小幅振动能够激励起拉索的大幅运动，影响弯斜拉桥施工与运营的安全性。
2008, 25(11): 92-099.
摘要:
：视车辆、路面体系和桥梁为整个系统，将车辆模拟成弹簧和阻尼器连接的多刚体，沥青路面层视为Kelvin模型及其上的无限长梁，混凝土路面和主梁一起模拟成Euler-Bernoulli梁。应用弹性系统动力学总势能不变值原理和形成矩阵的“对号入座”法则，建立了系统的竖向运动方程；并运用协方差等效方法模拟了车轮随机输入非平稳时域模型。研究了弹性支承下的车辆-路面-桥梁耦合系统的振动特性。计算表明：在其他条件相同时，混凝土路面层所对应的冲击系数约为沥青路面层所对应冲击系数的1.35倍；刚性支承对应的冲击系数约为弹性支承对应冲击系数的1.60倍，但当车速大于33.4m/s时，橡胶支座对冲击系数的影响就较小.
：视车辆、路面体系和桥梁为整个系统，将车辆模拟成弹簧和阻尼器连接的多刚体，沥青路面层视为Kelvin模型及其上的无限长梁，混凝土路面和主梁一起模拟成Euler-Bernoulli梁。应用弹性系统动力学总势能不变值原理和形成矩阵的“对号入座”法则，建立了系统的竖向运动方程；并运用协方差等效方法模拟了车轮随机输入非平稳时域模型。研究了弹性支承下的车辆-路面-桥梁耦合系统的振动特性。计算表明：在其他条件相同时，混凝土路面层所对应的冲击系数约为沥青路面层所对应冲击系数的1.35倍；刚性支承对应的冲击系数约为弹性支承对应冲击系数的1.60倍，但当车速大于33.4m/s时，橡胶支座对冲击系数的影响就较小.
2008, 25(11): 100-110.
摘要:
系统地研究了双剪强度模型的构造特点、边界条件及其应用。其中，利用三参数的确定解模型，可以推导出平面特征试验点；而通过四参数和六参数的不定解模型，则分别建立了多轴特征强度参数关系方程，并从理论上得到了多轴等拉强度接近但并不相等的结论。其次，通过对静水应力公式的变换，分别建立了适于平面和空间应力比例加载条件下的简单强度模型；而由四参数模型则给出了定侧压加载条件下的二轴强度模型。最后，依据所建立的各种强度模型，在仅知道材料的单轴拉、压强度的极端条件下，给出了推算所有缺失的特征强度和任意加载条件下的极限强度的两个计算流程图；并据此对多种混凝土的多轴强度进行了验证，其结果则说明了模型是合理的。
系统地研究了双剪强度模型的构造特点、边界条件及其应用。其中，利用三参数的确定解模型，可以推导出平面特征试验点；而通过四参数和六参数的不定解模型，则分别建立了多轴特征强度参数关系方程，并从理论上得到了多轴等拉强度接近但并不相等的结论。其次，通过对静水应力公式的变换，分别建立了适于平面和空间应力比例加载条件下的简单强度模型；而由四参数模型则给出了定侧压加载条件下的二轴强度模型。最后，依据所建立的各种强度模型，在仅知道材料的单轴拉、压强度的极端条件下，给出了推算所有缺失的特征强度和任意加载条件下的极限强度的两个计算流程图；并据此对多种混凝土的多轴强度进行了验证，其结果则说明了模型是合理的。
2008, 25(11): 111-115.
摘要:
在Novak边界层模型基础上，将桩周土分为非线性粘弹性内域和线性粘弹性外域，采用随内域平均应变减小的剪切模量和增长的材料迟滞阻尼比近似考虑内域的非线性粘弹性，采用等效线性方法对端承桩与三维土层的竖向耦合振动进行了研究，得到了非线性土中单桩竖向动力阻抗函数。对动力特性进行算例分析，讨论了内域土非线性、桩长细比、桩-土刚度关系和密度比、材料阻尼、激振荷载幅值等因素对非线性土中单桩竖向动刚度和阻尼的影响，对进一步研究桩-土-结构动力相互作用机理具有理论价值和实践意义。
在Novak边界层模型基础上，将桩周土分为非线性粘弹性内域和线性粘弹性外域，采用随内域平均应变减小的剪切模量和增长的材料迟滞阻尼比近似考虑内域的非线性粘弹性，采用等效线性方法对端承桩与三维土层的竖向耦合振动进行了研究，得到了非线性土中单桩竖向动力阻抗函数。对动力特性进行算例分析，讨论了内域土非线性、桩长细比、桩-土刚度关系和密度比、材料阻尼、激振荷载幅值等因素对非线性土中单桩竖向动刚度和阻尼的影响，对进一步研究桩-土-结构动力相互作用机理具有理论价值和实践意义。
2008, 25(11): 116-121.
摘要:
我国现行公路桥梁结构设计规范采用分项系数法。用几个分项系数建立的设计表达式在不同材料、受力状态、荷载比等条件下的最小可靠指标与目标值间有不同误差。该文用一次可靠度方法(FORM)计算了现行规范的各类构件各种设计表达式的最小可靠指标，发现对不同材料、受力状态、荷载比的误差达2.98，此误差还受材料等级、配筋率、偏心距的影响。因此它们不能用来评定即有桥梁结构，也不能做出具有均衡安全度的加固设计。该文全面考虑上述6项因素的影响，细化回归了各分项系数，使可靠指标误差在±0.1范围内。使用新的分项系数，这些设计表达式可以用于评定和加固旧桥。
我国现行公路桥梁结构设计规范采用分项系数法。用几个分项系数建立的设计表达式在不同材料、受力状态、荷载比等条件下的最小可靠指标与目标值间有不同误差。该文用一次可靠度方法(FORM)计算了现行规范的各类构件各种设计表达式的最小可靠指标，发现对不同材料、受力状态、荷载比的误差达2.98，此误差还受材料等级、配筋率、偏心距的影响。因此它们不能用来评定即有桥梁结构，也不能做出具有均衡安全度的加固设计。该文全面考虑上述6项因素的影响，细化回归了各分项系数，使可靠指标误差在±0.1范围内。使用新的分项系数，这些设计表达式可以用于评定和加固旧桥。
2008, 25(11): 122-127.
摘要:
通过引入梁柱线刚度比修正系数考虑节点连接的非线性，采用变刚度螺旋弹簧模拟节点半刚性，推导了无侧移半刚接钢框架考虑剪切变形影响柱子的计算长度系数计算公式。分析结果表明，当柱子的长细比较小时，在进行半刚接无侧移钢框架稳定分析时，柱子的计算长度系数考虑剪切变形和不考虑剪切变形二者有明显区别。由于钢框架半刚性节点对柱子的约束能力较弱，稳定分析中忽略剪切变形影响对柱子稳定计算将产生一定误差。考虑剪切变形影响与不考虑剪切变形影响两种情况相比较，柱子计算长度系数μ值增大的范围为5.6%―10.2%。因此在对无侧移半刚接钢框架柱子进行稳定分析时，应考虑剪切变形对柱子稳定承载能力的不利影响。
通过引入梁柱线刚度比修正系数考虑节点连接的非线性，采用变刚度螺旋弹簧模拟节点半刚性，推导了无侧移半刚接钢框架考虑剪切变形影响柱子的计算长度系数计算公式。分析结果表明，当柱子的长细比较小时，在进行半刚接无侧移钢框架稳定分析时，柱子的计算长度系数考虑剪切变形和不考虑剪切变形二者有明显区别。由于钢框架半刚性节点对柱子的约束能力较弱，稳定分析中忽略剪切变形影响对柱子稳定计算将产生一定误差。考虑剪切变形影响与不考虑剪切变形影响两种情况相比较，柱子计算长度系数μ值增大的范围为5.6%―10.2%。因此在对无侧移半刚接钢框架柱子进行稳定分析时，应考虑剪切变形对柱子稳定承载能力的不利影响。
2008, 25(11): 128-133,.
摘要:
在基于小波包能量谱的结构损伤预警方法基础上，开展了Benchmark结构损伤预警的试验研究。通过Benchmark试验模型模拟结构的多种损伤状态，并采集模型在结构损伤前后的动力响应，在此基础上计算了结构损伤预警的小波包能量谱及其损伤预警指标。试验结果表明：基于小波包能量谱的结构损伤预警指标具有良好的损伤预警能力，可以准确地判定结构初期损伤的发生。
在基于小波包能量谱的结构损伤预警方法基础上，开展了Benchmark结构损伤预警的试验研究。通过Benchmark试验模型模拟结构的多种损伤状态，并采集模型在结构损伤前后的动力响应，在此基础上计算了结构损伤预警的小波包能量谱及其损伤预警指标。试验结果表明：基于小波包能量谱的结构损伤预警指标具有良好的损伤预警能力，可以准确地判定结构初期损伤的发生。
2008, 25(11): 134-140.
摘要:
采用复合材料细观力学方法，探讨各种组分不同体分比、不同孔隙率及不同饱和度情况对湿态混凝土力学性能的影响。混凝土材料各相组分包括：粗骨料、水泥砂浆、活性孔隙和非活性孔隙，其中活性孔隙湿态情况下将由自由水填充。将两类孔隙和水泥砂浆作为等效基体，粗骨料作为硬化夹杂，基于等效夹杂理论和Mori-Tanaka平均场的思想建立了一类双重夹杂模型。并结合细观断裂力学方法建立了综合考虑多种因素的统一的混凝土单轴压缩强度公式，通过参数分析反映各种因素对材料抗压强度的影响。理论分析结果表明：混凝土强度由骨料或水泥砂浆基体中较弱的一相所控制；与干燥混凝土相比，孔隙水的存在将导致湿态混凝土抗压强度降低；理论结果与试验观测现象相一致。
采用复合材料细观力学方法，探讨各种组分不同体分比、不同孔隙率及不同饱和度情况对湿态混凝土力学性能的影响。混凝土材料各相组分包括：粗骨料、水泥砂浆、活性孔隙和非活性孔隙，其中活性孔隙湿态情况下将由自由水填充。将两类孔隙和水泥砂浆作为等效基体，粗骨料作为硬化夹杂，基于等效夹杂理论和Mori-Tanaka平均场的思想建立了一类双重夹杂模型。并结合细观断裂力学方法建立了综合考虑多种因素的统一的混凝土单轴压缩强度公式，通过参数分析反映各种因素对材料抗压强度的影响。理论分析结果表明：混凝土强度由骨料或水泥砂浆基体中较弱的一相所控制；与干燥混凝土相比，孔隙水的存在将导致湿态混凝土抗压强度降低；理论结果与试验观测现象相一致。
2008, 25(11): 141-148.
摘要:
结构层间变形的计算和性能水平的划分，是基于性能的抗震设计中确定目标位移的关键问题之一。该文根据剪力墙结构的受力特点，将楼层位移分为有害位移和刚体位移，将层间位移分为名义层间位移和有害层间位移；分析了剪力墙结构的名义层间位移、有害层间位移及楼层转角之间的关系，给出有害层间位移的近似计算公式并进行误差分析；对结构层间变形的计算方法进行改进，提出采用有害层间位移角作为剪力墙结构的性能指标，进行结构性能水平的划分，并采用有害层间位移角和顶点位移角两个参数来控制剪力墙结构的变形。最后，给出剪力墙结构目标层间位移的确定方法，以此确定其目标侧移曲线，可进行直接基于位移的抗震设计。
结构层间变形的计算和性能水平的划分，是基于性能的抗震设计中确定目标位移的关键问题之一。该文根据剪力墙结构的受力特点，将楼层位移分为有害位移和刚体位移，将层间位移分为名义层间位移和有害层间位移；分析了剪力墙结构的名义层间位移、有害层间位移及楼层转角之间的关系，给出有害层间位移的近似计算公式并进行误差分析；对结构层间变形的计算方法进行改进，提出采用有害层间位移角作为剪力墙结构的性能指标，进行结构性能水平的划分，并采用有害层间位移角和顶点位移角两个参数来控制剪力墙结构的变形。最后，给出剪力墙结构目标层间位移的确定方法，以此确定其目标侧移曲线，可进行直接基于位移的抗震设计。
2008, 25(11): 149-155.
摘要:
碳纤维(CFRP)布与混凝土界面的粘结性能是影响CFRP加固构件性能的关键因素，为了更好地理解其对构件性能的影响，进行了外贴CFRP加固混凝土梁纯弯段内CFRP-混凝土界面粘结性能的研究，建立了研究相邻裂缝间CFRP-混凝土界面粘结滑移的解析模型。该模型不仅可以给出粘结界面上滑移和剪应力的分布，还可以给出外贴CFRP加固混凝土梁中相邻裂缝间各材料的应力分布，进而进行构件开裂分析等。将裂缝间CFRP应变实测分布与模型计算结果进行了比较，结果表明：由该模型导出的CFRP应变分布与试验结果吻合较好。
碳纤维(CFRP)布与混凝土界面的粘结性能是影响CFRP加固构件性能的关键因素，为了更好地理解其对构件性能的影响，进行了外贴CFRP加固混凝土梁纯弯段内CFRP-混凝土界面粘结性能的研究，建立了研究相邻裂缝间CFRP-混凝土界面粘结滑移的解析模型。该模型不仅可以给出粘结界面上滑移和剪应力的分布，还可以给出外贴CFRP加固混凝土梁中相邻裂缝间各材料的应力分布，进而进行构件开裂分析等。将裂缝间CFRP应变实测分布与模型计算结果进行了比较，结果表明：由该模型导出的CFRP应变分布与试验结果吻合较好。
2008, 25(11): 156-161.
摘要:
作为新型的海洋基础型式，建立复合加载模式下地基基础的破坏包络面，并依此评价海洋平台基础及地基的稳定性是地基基础设计与施工中的关键问题。但目前对于吸力式桶形基础的破坏包络面形状及其数学形式尚缺乏合理的计算模式和分析方法。基于大型有限元分析软件ABAQUS，采用Swipe试验加载方法，通过比较系统的数值计算与分析，考察了不同荷载组合加载模式下桶形基础破坏包络面形状，并给出了其数学表达式，依次评判实际荷载作用下桶形基础的工作状态，为工程设计提供参考依据。
作为新型的海洋基础型式，建立复合加载模式下地基基础的破坏包络面，并依此评价海洋平台基础及地基的稳定性是地基基础设计与施工中的关键问题。但目前对于吸力式桶形基础的破坏包络面形状及其数学形式尚缺乏合理的计算模式和分析方法。基于大型有限元分析软件ABAQUS，采用Swipe试验加载方法，通过比较系统的数值计算与分析，考察了不同荷载组合加载模式下桶形基础破坏包络面形状，并给出了其数学表达式，依次评判实际荷载作用下桶形基础的工作状态，为工程设计提供参考依据。
2008, 25(11): 162-166.
摘要:
针对多孔介质中水、气和非水相流体的多相流动特点，建立了描述非水相流体污染物迁移问题的数学模型。采用离心模型试验和数值分析的方法模拟了土壤非饱和区中的多相流动过程，得到了污染物的时空分布特征和污染范围。模型试验和数值分析结果表明，轻非水相流体在地表泄漏后，会在重力作用下进入非饱和土体并向下迁移，部分滞留于土体孔隙中；到达地下水位时会浮在水面上并且继续侧向运移；水文地质条件对非饱和土中多相流动特征有重要的影响。
针对多孔介质中水、气和非水相流体的多相流动特点，建立了描述非水相流体污染物迁移问题的数学模型。采用离心模型试验和数值分析的方法模拟了土壤非饱和区中的多相流动过程，得到了污染物的时空分布特征和污染范围。模型试验和数值分析结果表明，轻非水相流体在地表泄漏后，会在重力作用下进入非饱和土体并向下迁移，部分滞留于土体孔隙中；到达地下水位时会浮在水面上并且继续侧向运移；水文地质条件对非饱和土中多相流动特征有重要的影响。
2008, 25(11): 167-172,.
摘要:
通过对活性粉末混凝土材料进行Hopkinson压杆冲击压缩实验，得到不同钢纤维含量的活性粉末混凝土在不同应变率下的应力-应变全曲线，并给出了不同应变率下材料的动态压缩强度和动态增长因子，实验结果表明，活性粉末混凝土具有应变率敏感性，钢纤维的掺入部分提高了材料的冲击压缩性能。
通过对活性粉末混凝土材料进行Hopkinson压杆冲击压缩实验，得到不同钢纤维含量的活性粉末混凝土在不同应变率下的应力-应变全曲线，并给出了不同应变率下材料的动态压缩强度和动态增长因子，实验结果表明，活性粉末混凝土具有应变率敏感性，钢纤维的掺入部分提高了材料的冲击压缩性能。
2008, 25(11): 173-178.
摘要:
分析刚性挡土墙绕墙中某点转动时，墙后土体中的不连续应力场。根据应力不连续线和速度不连续的特点，利用上限、下限原理，构建算法，通过解三类边值问题，求得在考虑有重土、土和墙体摩擦情况下，墙后土体在挡土墙绕墙中某点转动下土体的静力场。同时对对应的机动场进行分析，在众多的静力场中找出了满足转动的速度边界条件的应力场，得到绕墙中转动下挡土墙土压力的精确数值解。算例表明：同时利用上限、下限定理求解第一类极限平衡问题近似解的算法是可行的。
分析刚性挡土墙绕墙中某点转动时，墙后土体中的不连续应力场。根据应力不连续线和速度不连续的特点，利用上限、下限原理，构建算法，通过解三类边值问题，求得在考虑有重土、土和墙体摩擦情况下，墙后土体在挡土墙绕墙中某点转动下土体的静力场。同时对对应的机动场进行分析，在众多的静力场中找出了满足转动的速度边界条件的应力场，得到绕墙中转动下挡土墙土压力的精确数值解。算例表明：同时利用上限、下限定理求解第一类极限平衡问题近似解的算法是可行的。
2008, 25(11): 179-185.
摘要:
对承受支管轴力和主管轴力的N型圆钢管相贯节点(JD-A)、垫板加强节点(JD-B)、主管填充混凝土节点(JD-C)、主管填充混凝土和垫板加强节点(JD-D)试件进行了静力试验。综合比较了4种节点在破坏模式、受压支管轴力-主管管壁变形关系、主管管壁等效应力分布和极限承载力等方面的差异。试验结果表明：不同加强措施导致不同的节点破坏模式。研究结果显示，对主管填充混凝土能显著提高节点极限承载力，加垫板提高幅度不大，而当主管径向刚度已经很大时，加垫板可能反而降低节点的极限承载力。运用有限元分析对试验结果进行了验证，计算显示，有限元结果与试验结果吻合良好。
对承受支管轴力和主管轴力的N型圆钢管相贯节点(JD-A)、垫板加强节点(JD-B)、主管填充混凝土节点(JD-C)、主管填充混凝土和垫板加强节点(JD-D)试件进行了静力试验。综合比较了4种节点在破坏模式、受压支管轴力-主管管壁变形关系、主管管壁等效应力分布和极限承载力等方面的差异。试验结果表明：不同加强措施导致不同的节点破坏模式。研究结果显示，对主管填充混凝土能显著提高节点极限承载力，加垫板提高幅度不大，而当主管径向刚度已经很大时，加垫板可能反而降低节点的极限承载力。运用有限元分析对试验结果进行了验证，计算显示，有限元结果与试验结果吻合良好。
2008, 25(11): 186-191.
摘要:
在室温下，对退火42CrMo钢的单轴棘轮行为以及棘轮-疲劳交互作用进行了系统的实验研究。结果表明：非对称应力循环下产生的棘轮变形会缩短材料的疲劳寿命，材料在非对称应力循环下的低周疲劳寿命受到平均应力、应力幅值、最大应力和应力比等多种因素的影响。在对实验结果分析与讨论基础上，针对棘轮-疲劳交互作用，提出了一个基于最大应力和应力比的、简单而合理的疲劳失效寿命估算公式。该模型考虑了棘轮变形对疲劳寿命的影响。与实验结果的对比表明：该公式能较好的估算各种非对称应力循环下的低周疲劳寿命，所有计算结果均在2倍分散带内。
在室温下，对退火42CrMo钢的单轴棘轮行为以及棘轮-疲劳交互作用进行了系统的实验研究。结果表明：非对称应力循环下产生的棘轮变形会缩短材料的疲劳寿命，材料在非对称应力循环下的低周疲劳寿命受到平均应力、应力幅值、最大应力和应力比等多种因素的影响。在对实验结果分析与讨论基础上，针对棘轮-疲劳交互作用，提出了一个基于最大应力和应力比的、简单而合理的疲劳失效寿命估算公式。该模型考虑了棘轮变形对疲劳寿命的影响。与实验结果的对比表明：该公式能较好的估算各种非对称应力循环下的低周疲劳寿命，所有计算结果均在2倍分散带内。
2008, 25(11): 192-196.
摘要:
结合渤海海冰的实际情况，应用显式动力分析软件LS-DYNA模拟海冰和海洋平台锥体抗冰结构相互作用的弯曲断裂过程。模拟结果展示出和现场观测一致的弯曲断裂过程，海冰断裂长度和冰力分布符合现场实测数据结果。平台结构所受最大冰力出现在环向裂纹出现时；通过分析不同冰速对断裂长度、冰力和平台响应的影响可以发现断裂长度对冰速变化并不敏感，对海冰破碎周期有明显的影响。
结合渤海海冰的实际情况，应用显式动力分析软件LS-DYNA模拟海冰和海洋平台锥体抗冰结构相互作用的弯曲断裂过程。模拟结果展示出和现场观测一致的弯曲断裂过程，海冰断裂长度和冰力分布符合现场实测数据结果。平台结构所受最大冰力出现在环向裂纹出现时；通过分析不同冰速对断裂长度、冰力和平台响应的影响可以发现断裂长度对冰速变化并不敏感，对海冰破碎周期有明显的影响。
2008, 25(11): 197-204.
摘要:
提出了考虑轨道高低不平顺时进行车桥耦合系统垂向非平稳随机振动分析的新方法。车辆采用具有两系悬挂10个自由度的四轮模型，桥梁采用Bernoulli-Euler梁单元有限元模型。将轨道高低不平顺假设为均匀调制演变随机过程，并考虑各车轮所受轨道随机激励之间的相位差，采用虚拟激励法(PEM)将轨道不平度精确地转化为一系列垂向简谐不平度的叠加，大大简化了运动方程的求解。在此基础上采用能够更真实地模拟车辆作用力在时间域和空间域上连续变化的精细积分法(PIM)来进行数值积分计算。数值算例中，将该方法与Monte Carlo方法进行了比较，并分析了轨道不平顺对于系统随机响应的影响。数值计算表明：发展的虚拟激励-精细积分法(PEM-PIM)能够高效精确地进行车桥耦合系统的垂向非平稳随机振动分析；轨道不平度级别对系统随机振动影响显著，且其一阶、二阶导数项对系统加速度随机响应的影响应予以考虑。
提出了考虑轨道高低不平顺时进行车桥耦合系统垂向非平稳随机振动分析的新方法。车辆采用具有两系悬挂10个自由度的四轮模型，桥梁采用Bernoulli-Euler梁单元有限元模型。将轨道高低不平顺假设为均匀调制演变随机过程，并考虑各车轮所受轨道随机激励之间的相位差，采用虚拟激励法(PEM)将轨道不平度精确地转化为一系列垂向简谐不平度的叠加，大大简化了运动方程的求解。在此基础上采用能够更真实地模拟车辆作用力在时间域和空间域上连续变化的精细积分法(PIM)来进行数值积分计算。数值算例中，将该方法与Monte Carlo方法进行了比较，并分析了轨道不平顺对于系统随机响应的影响。数值计算表明：发展的虚拟激励-精细积分法(PEM-PIM)能够高效精确地进行车桥耦合系统的垂向非平稳随机振动分析；轨道不平度级别对系统随机振动影响显著，且其一阶、二阶导数项对系统加速度随机响应的影响应予以考虑。
2008, 25(11): 205-211.
摘要:
针对任意材料梯度分布形式的四边简支、接地功能梯度压电材料平板，把Haar小波方法引入平板结构的三维分析中。由于小波方法在求解存在局部奇异性问题上的优越性，对于任意材料梯度变化，甚至材料性质存在局部剧烈变化的情况，各分量的Haar小波级数解都有较好的收敛性。通过算例，该文分析了在机械荷载、电荷载分别作用下，材料不同梯度形式、平板上下表面材料性质差异对功能梯度压电平板结构响应的影响。
针对任意材料梯度分布形式的四边简支、接地功能梯度压电材料平板，把Haar小波方法引入平板结构的三维分析中。由于小波方法在求解存在局部奇异性问题上的优越性，对于任意材料梯度变化，甚至材料性质存在局部剧烈变化的情况，各分量的Haar小波级数解都有较好的收敛性。通过算例，该文分析了在机械荷载、电荷载分别作用下，材料不同梯度形式、平板上下表面材料性质差异对功能梯度压电平板结构响应的影响。
2008, 25(11): 212-217.
摘要:
大跨越输电塔线体系塔身极高，塔线耦合作用显著，抗震分析时需采用精细的三维有限元方法。针对某大跨越输电塔线体系，采用振型分解反应谱法和时程分析法进行考虑三向输入的地震响应研究。自重作用下塔线体系各杆件的轴应力比单塔体系大。地震作用下两种体系各杆件轴应力的差别不大，但对于支座的基底剪力，塔线体系的结果比单塔体系小。同时两种计算结果之间的可比性很好，说明方法应用和计算过程的准确性。
大跨越输电塔线体系塔身极高，塔线耦合作用显著，抗震分析时需采用精细的三维有限元方法。针对某大跨越输电塔线体系，采用振型分解反应谱法和时程分析法进行考虑三向输入的地震响应研究。自重作用下塔线体系各杆件的轴应力比单塔体系大。地震作用下两种体系各杆件轴应力的差别不大，但对于支座的基底剪力，塔线体系的结果比单塔体系小。同时两种计算结果之间的可比性很好，说明方法应用和计算过程的准确性。
2008, 25(11): 218-222.
摘要:
该文研究了以反应堆吊篮为工程背景的两同心圆筒结构在内外流的共同作用下的动态特性，用Flugge壳式理论和流体势流理论推导出了描述此类系统的频率方程，用秦山核电站II期1∶5模型实验的模型作为该文的算例，求解频率方程获得了结构的固有振动频率，并讨论了影响结构振动频率的因素，如流体速度、密度和结构的厚径比，在这些因素中，流速对结构的固有频率的影响较小。因此，可以用结构在静水中的固有频率近似结构在动水中的固有频率。
该文研究了以反应堆吊篮为工程背景的两同心圆筒结构在内外流的共同作用下的动态特性，用Flugge壳式理论和流体势流理论推导出了描述此类系统的频率方程，用秦山核电站II期1∶5模型实验的模型作为该文的算例，求解频率方程获得了结构的固有振动频率，并讨论了影响结构振动频率的因素，如流体速度、密度和结构的厚径比，在这些因素中，流速对结构的固有频率的影响较小。因此，可以用结构在静水中的固有频率近似结构在动水中的固有频率。
2008, 25(11): 223-230.
摘要:
该文以12号可动心轨式单开高速道岔为例，在对道岔区相关走行轨线轨顶外形离散基础上，依据其空间布置关系，详细研究了道岔区轮轨接触特点，给出了轮/岔两点接触判定和计算方法，确定了道岔尖轨区和心轨区在现有空间结构下发生多点接触位置，给出了轮轨力在相关轨线上的转移与分配特性，分析了道岔区轮轨接触点在走行轨线上的不连续性和跳跃性，揭示了轮/岔间产生横向和垂向冲击振动机理，这为进一步优化高速道岔各股轨线空间结构奠定了基础。该文的研究结果是目前轮/岔接触几何关系研究方面的重要突破。
该文以12号可动心轨式单开高速道岔为例，在对道岔区相关走行轨线轨顶外形离散基础上，依据其空间布置关系，详细研究了道岔区轮轨接触特点，给出了轮/岔两点接触判定和计算方法，确定了道岔尖轨区和心轨区在现有空间结构下发生多点接触位置，给出了轮轨力在相关轨线上的转移与分配特性，分析了道岔区轮轨接触点在走行轨线上的不连续性和跳跃性，揭示了轮/岔间产生横向和垂向冲击振动机理，这为进一步优化高速道岔各股轨线空间结构奠定了基础。该文的研究结果是目前轮/岔接触几何关系研究方面的重要突破。
2008, 25(11): 231-236,.
摘要:
基于一致粘弹性人工边界建立了有砟轨道高速铁路在动荷载作用下的三维轨道路基有限元模型，模型考虑列车荷载、钢轨、轨枕、道床及路基的接触关系，采用移动轮载单元模拟列车通过时的动力作用。分析了四种机车车辆的一个轮对荷载引起的动应力在路基中的传播特性，包括路基面动应力与轴重、车速的关系，动应力沿路基纵向、横向及深度方向的变化。通过计算结果与秦沈客运专线综合试验实测结果的比较，验证了有限元分析的可靠性。三维一致粘弹性人工边界及单元的的成功应用，对缩小计算模型、缩短计算时间和提高计算精度提供了解决方案，有利于高速铁路尤其是无砟轨道路基动力特性的进一步研究。
基于一致粘弹性人工边界建立了有砟轨道高速铁路在动荷载作用下的三维轨道路基有限元模型，模型考虑列车荷载、钢轨、轨枕、道床及路基的接触关系，采用移动轮载单元模拟列车通过时的动力作用。分析了四种机车车辆的一个轮对荷载引起的动应力在路基中的传播特性，包括路基面动应力与轴重、车速的关系，动应力沿路基纵向、横向及深度方向的变化。通过计算结果与秦沈客运专线综合试验实测结果的比较，验证了有限元分析的可靠性。三维一致粘弹性人工边界及单元的的成功应用，对缩小计算模型、缩短计算时间和提高计算精度提供了解决方案，有利于高速铁路尤其是无砟轨道路基动力特性的进一步研究。
2008, 25(11): 237-240.
摘要:
针对在工程中很难给出带有应力集中的机械零件的显式功能函数的问题，将有限元方法、神经网络技术和可靠性理论相结合，给出了带应力集中的机械零件的可靠性稳健设计方法，数值模拟得到随机设计变量与机械零部件结构响应之间的函数关系式，结合随机摄动法和可靠性灵敏度技术，进行结构可靠性稳健设计，从而解决了工程实际中很难给出极限状态函数显式的问题，为结构可靠性稳健优化设计提供了一种新方法。
针对在工程中很难给出带有应力集中的机械零件的显式功能函数的问题，将有限元方法、神经网络技术和可靠性理论相结合，给出了带应力集中的机械零件的可靠性稳健设计方法，数值模拟得到随机设计变量与机械零部件结构响应之间的函数关系式，结合随机摄动法和可靠性灵敏度技术，进行结构可靠性稳健设计，从而解决了工程实际中很难给出极限状态函数显式的问题，为结构可靠性稳健优化设计提供了一种新方法。
