考虑表面效应的双层FGM纳米板双轴屈曲分析

根据Eringen的非局部弹性理论和克希霍夫薄板理论成功推导出双层粘弹性FGM板在简支状态下考虑表面效应时的双轴屈曲的一般控制方程。利用Navier的方法求得了板系统屈曲荷载的分析解,继而讨论了结构阻尼、介质阻尼,介质的温克尔模量和剪切模量等因素对屈曲荷载的影响。从分析中发现系统的屈曲行为十分依赖非局部作用和表面效应,系统的屈曲特性还跟板厚、介质的剪切模量和温克尔模量有一定的依赖关系。     

考虑表面效应的压电纳米板的振动研究

采用一阶剪切变形的Mindlin板理论研究了考虑表面效应的压电纳米板的振动问题。表面效应包括表面弹性、表面应力和表面的压电效应。基于此理论模型建立了考虑表面效应和压电效应的纳米板的修正模型,并建立了相应的控制方程。研究了四边简支压电纳米板的振动行为,并推导出了相应的频率特征方程。研究了表面效应、压电效应和剪切变形对振动频率的影响。     

移动荷载作用下钢桥面铺装表面弯拉应力粘弹性分析

正交异性钢桥面铺装体系的受力复杂,铺装表面承受较大的弯拉应力。沥青铺装层具有明显的粘弹性特征,其应力应变与时间、温度的关系密切。钢桥面铺装使用的荷载与温度条件相对恶劣,因此采用粘弹性材料模型,利用试验数据计算得到的材料计算参数,对钢桥面沥青铺装表面的拉应力进行了粘弹性有限元计算分析,相关结论供铺装设计进行参考。     

植物茎秆在各种荷载作用下的非线性弹性屈曲

基于植物茎秆微观结构的生物仿生,建立纵向加肋多层圆柱壳模型,采用有限法计算了植物茎秆在轴压、弯曲、扭转和风荷载等各种荷载作用下的弹性屈曲和后屈曲行为,并与相同材料的等质量单层圆柱壳模型的计算结果作了比较,发现其抗屈曲/倒伏能力明显高于后者.     

预应力混凝土简支空心板桥静载试验分析

桥梁静载试验是评定桥梁承载能力的重要手段。①利用桥梁结构分析软件MIDASCIVIL,并结合梁格法建立一座预应力混凝土简支空心板桥的试验跨的有限元模型：②在各试验荷载工况作用下,测试跨中截面处各空心板的挠度值以及各空心板板底纵向应变值;③将实测值与有限元理论计算值进行对比分析。结果表明：该桥结构强度和刚度均满足城-A级汽车荷载的要求。     

复合墙板与钢框架剪切挠度强度微观数值分析

对复合墙板与钢框架剪切挠度强度微观数值分析,在土建工程中提高复合墙板与钢框架的强度和抗震性能具有重要意义。为提高建筑的强度和抗震性能,并对复合墙板与钢框架剪切挠度强度微观数值分析,掌握结构损伤激励,分析构建钢筋混凝土柱状结构下的应力损伤模型,在提高建筑强力刚度、减小侧向荷载方面有重要作用。运用ANSYS软件进行微观数值分析,构建建筑体的力学模型。采用响应面法应力-应变新型关系进行动态曲率修正,实现对剪切扰度强度的微观数值分析。实验分析得出,该模型数值模拟分析结果准确,通过准确的微观数值分析,把握墙体的剪切扰度和受力性能,为建筑施工提供数据基础。     

板式无砟轨道应力响应分析

基于大型有限元分析软件ANSYS得到了Ⅱ型板式无砟轨道在列车荷载作用下结构的应力分布和位移影响。通过较为合理的选用有限元单元类型、道床板模型、支撑层模型、CA砂浆模型、钢轨和扣件模型,分析列车荷载不同作用方式、位置得出了轨道板、支撑层的应力图和应变图,并对其结果进行了分析。     

应力吸收层材料参数对沥青面层荷载应力的影响

在双轮均布荷载作用下,当路面结构的力学计算参数变化吨其力学回应也有很大的不同。因此,利用应力吸收层材料模量对半刚性基层沥青路面荷载应力的影响分析,得出弹性模量变化时各结构层层底应力应变的变化规律。     

空心高墩固端应力的数值分析

文章根据板壳结构弹性理论,建立了空心墩的固端应力的求解方程,并以浙江某大桥的空心墩为例,运用大型通用AN SYS程序,建立空间有限元模型,计算分析了在集中荷载作用下墩身中部的应力和固端部分的纵向及环向应力,通过空心墩截面的墩身应力分布和受力状态,归纳出薄壁高墩固端应力的分布规律。     

高负载铁路桥梁体外预应力的受力情况分析研究

在高负载条件下分析路桥梁体外预应力模型,对受力情况进行试验加载分析和数学模拟,克服应力、应变滞后等问题,提高铁路桥梁的寿命。采用机械锚固的方式进行高负载铁路桥梁体的负荷加载,分析了负荷加载下桥梁体的弹性模量、屈服强度与体外预应力的本构关系模型,对加固试件及对比试件进行预应力的受力情况测试,采用界面粘结强度响应法进行动态曲率修正,得到高负载铁路桥梁体外预应力受力状态增量。通过试验分析了高负载铁路桥梁荷载位移曲线,得到铁路桥梁在外预应力的受力云图。     

考虑长期作用下的弱界面钢混组合梁动力响应分析

钢混组合梁在长期荷载作用下的动力特性受到混凝土徐变的影响,为研究动力因素与混凝土徐变因素耦合作用下的部分相互作用组合梁的动力特性,本文选择适当的状态变量来建立状态空间公式,然后得到两端简支边界条件下自由振动的频率特征方程和对应的各阶模态。公式是基于节点处的受力平衡与应变兼容性的基本力学微分方程利用D’Alembert原理推导出的,在此基础上还额外加入了考虑混凝土的徐变影响的系数项。然后采用模态叠加法计算部分相互作用组合梁在均布简谐荷载、集中移动荷载作用下的非齐次方程解以及动力响应。无论荷载类型如何,该数值模型都可以成功地用于模拟任意跨连续梁的时变结构行为。最后通过给出分析结果与数值结果的比对研究和若干相关参数研究,验证了数值模型的有效性。     

考虑剪切变形弹性修正的超高层结构设计

超高层建筑结构设计中由于受到剪切变形弹力作用的影响,产生线性梁柱动力弹塑性应变力,影响结构强度。提出一种考虑剪切变形弹性修正的超高层结构设计方法。进行了超高层建筑钢结构剪切变形弹性修正应力拟合模型分析,在各种尺寸下分析梁的荷载位移,由Monter Carlo方法在试件截面进行劈裂破坏面的惩罚约束,得到超高层建筑钢梁结构抗剪连接梁应力-应变全曲线,然后进行了超高层建筑的钢梁结构优化设计。实验结果表明,采用该模型能有效提高超高层钢梁结构的受力强度,实现剪切变形弹性修正,提高超高层建筑的强度和可靠性。     

折线形变截面结构的稳定临界荷载计算

根据阶梯变截面结构的特点,采用能量法中的Ritz-Timoshenko法,基于势能驻值的原理推导出两端简支的变截面折杆件结构的临界荷载计算公式。该公式计算准确,且计算值的精确度可以在工程中应用。     

折线形变截面结构的稳定临界荷载计算

根据阶梯变截面结构的特点,采用能量法中的Ritz-Timoshenko法,基于势能驻值的原理推导出两端简支的变截面折杆件结构的临界荷载计算公式。该公式计算准确,且计算值的精确度可以在工程中应用。     

桩墙结构的颗粒流数值模拟研究

利用PFC2D（particle flow code in two dimensions）平台和内置的fish语言，对桩墙、支撑等围护结构可以通过利用颗粒圆筒和平行粘结（the parallel-bond model）本构模型建立数值模型进行数值试验。通过对数值模型的端部施加各种荷载数值试验和三弯点应力数值试验，分别得到其变形、最大应力和弯矩，并与理论解进行对比，结果证明了颗粒流PFC2D能够用于分析围护结构在外荷载作用下的宏观力学响应，为颗粒流理论能够运用到复杂的结构分析中奠定了坚实的理论基础和合理的模拟途径。     

压杆弹塑性失稳的ANSYS分析

阐述了压杆弹塑性失稳的ANSYS分析方法,根据弹塑性屈曲问题的切线模量理论,对材料弹塑性段的应力-应变曲线进行直线化处理,利用ANSYS的非线性屈曲分析方法,对活塞杆进行了屈曲分析,其分析结果与理论分析一致。     

粘弹性基础上粘弹性矩形厚板的固有横振

由于各向同性粘弹性的剪应力——角应变及挤压力——挤压应变的本构关系与应力——应变的本构关系相似,据此在线性粘弹性范围内建立了适合于各种粘弹性基础上粘弹性矩形厚板的普遍动力学方程,从而得到了Kelvin基础上VanDerPoel模型矩形厚板的固有频率解析式。     

碳纤维增强高温作用下钢构件的稳定性分析

基于碳纤维增强钢构件的分析模型,分析了用碳纤维增强高温作用下钢构件的稳定性,考虑了不同碳纤维增强厚度、弹性模量等对屈曲荷载提高系数的影响.给出了高温作用下钢构件与碳纤维之间的内力计算公式.结果表明粘贴碳纤维能够有效地提高高温作用下钢构件的屈曲荷载,且当温度在0至500度范围内时碳纤维的增强效果随温度的升高而明显增大,可为碳纤维增强高温作用下钢构件在工程中的应用提参考.     

泡沫混凝土刚度软化与剪力传递关系模型

泡沫混凝土在应用中存在强度偏低、开裂、吸水等缺陷,在长期荷载作用下,泡沫混凝土会产生开裂,需要研究泡沫混凝土的刚度软化与剪力传递关系模型,准确描述混凝土结构长期变形及受力行为的徐变耦合特性,掌握服役期内的结构的长期变形及受力状态,为建筑结构防护提供参考。传统模型中仅考虑未开裂部分混凝土的徐变及开裂混凝土对整体刚度的影响,在裂缝的存在,使得混凝土结构刚度降低。提出一种基于裂缝坐标系下泡沫混凝土刚度软化与剪力传递关系模型,分析泡沫混凝土徐变产生及载重分配的机理,得到单轴受压条件下本构关系,按等效应力-应变关系来计算变化的切线弹性模量,在裂缝坐标系下,较准确地描述了泡沫混凝土的平均盈利比率变化与温度和刚度软化之间的关系,经算例验证表明,计算结果可靠,计算精度满足工程使用要求。     

压杆弹塑性失稳的ANSYS分析

阐述了压杆弹塑性失稳的ANSYS分析方法，根据弹塑性屈曲问题的切线模量理论，对材料弹塑性段的应力一应变曲线进行直线化处理，利用ANSYS的非线性屈曲分析方法，对活塞杆进行了屈曲分析，其分析结果与理论分析一致。