文克尔地基薄板的瞬态响应分析

利用级数展开法和Laplace--Fourier变换推导了文克尔地基上无限长板在半波正弦瞬态荷载作用下位移和应力的解析解。计算和分析了板的位移响应情况,并和弹性地基静荷载情况的位移进行了比较,讨论了荷载作用时间、地基参数及板参数等对位移响应的影响。对路面设计、品质评价及破坏机理分析有重要意义。     

任意梯度分布各向异性功能梯度空心圆球的弹性分析

对沿径向任意变化的材料参数的极正交各向异性功能梯度空心圆球进行了弹性分析。与以往该问题分析不同,给出一种新的有效解法将问题转化为求解Fredholm积分方程,从而通过Fredholm积分方程的解给出应力和位移的分布情况。通过和均匀各向异性空心圆球的精确解比较证明此积分方程方法的有效性和精确性。最后通过算例分析了内外表面受内压时,梯度参数和各向异性参数对弹性场的影响。该文结果对功能梯度圆球在结构安全设计方面有重要指导意义。     

横向动载作用下弹性基础上圆板动力响应分析

研究了横向轨迹动载作用下弹性基础上各向同性圆薄板在弹性约束下的动力响应问题。基于板的特征模态,利用特征函数展开法,推导出了包含贝塞尔函数的傅里叶级数解,给出了圆板响应无量纲形式位移的解析解。并通过分析荷载沿直线运动时板的响应,验证了解的收敛性,讨论了不同参数,如边界条件,弹性基础刚度,荷载移动轨迹等对板动力响应的影响。     

宁夏沙坡头水利工程中振动荷载作用下软土地基变形特性研究

软土地基的孔隙较大、含水量较高,使得在工程施工中易出现变形问题。本文主要以宁夏沙坡头水利工程为研究目标,首先,对新地基、工后地基、整体软土地基在振动荷载下的沉降进行计算分析;其次,采用弹性半无限空间理论计算工程挖土对地基产生的附加竖向压力,获取软土地基固体部分应力应变关系;再次,对软土地基体变进行修正,确定软土地基变形情况;最后进行实验分析。实验分析发现,振动荷载频率及施工产生的沉降对软土地基具有一定的影响,使软土地基产生一定的变形。     

水平和轴向荷载下单桩变形内力的状态空间解

对水平与轴向荷载作用下单桩内力变形的求解提出了一种状态空间法。首先,根据线弹性地基反力理论、Euler-Bernoulli梁理论和桩单元平衡条件,建立了地面以上及以下桩身响应的状态方程,其中桩周土体对桩的反力采用三参数模型来模拟。其次,为了使上述状态方程线性化,将地面以上和以下桩身等分为若干桩段,并设各桩段上的地基反力系数、轴力与自由段上水平分布荷载都为常数,建立了地面以上及以下各桩段响应的线性化状态方程。第三,利用桩顶、桩底条件以及各桩段之间的位移内力连续光滑条件,得到了水平轴向荷载共同作用下桩变形内力的状态空间解,编制了计算程序。最后研究了轴向荷载对桩顶水平位移和桩身最大弯矩的影响。计算结果表明:本方法和程序是易于使用且可靠的;当轴向荷载或者水平位移较大时,轴向荷载对桩身弯曲响应的影响很大。     

单向板在带状荷载作用下的弯矩分布分析与配筋设计

文献上现有的结构分析大多对线荷载作用下的单向板受力性能进行研究，而实际工程中荷载分布宽度无法完全忽略，研究单向板在带状荷载作用下的弯矩分布很有必要。为了能精准确定带状荷载作用下单向板的弯矩分布以及最大弯矩位置，本文导出带状荷载作用下板内弯矩的弹性理论计算公式，并利用MATLAB和ABAQUS对同一算例进行分析，验证了推导公式的合理性。本文给出可快速精确计算带状荷载作用下单向板内弯矩分布的MATLAB计算程序，并提出2种单向板设计建议，最后对带状荷载的分布宽度进行讨论，为结构工程师解决此类问题提供实用方法。     

复杂边界矩形板声辐射特性研究

本文以矩形板-重流体(水)声振耦合为研究对象,探究了任意安装边界条件下板辐射声问题。板的振动位移函数通过谱几何法获取,即假设板的振动位移由傅里叶余弦级数添加相应的附加项,其中余弦项可用于分析四边固支板的振动模态,而附加项的添加则是处理在非固支边界时仅用余弦项带来的边界不连续问题,同时附加项能高效率的提高结果的收敛性。本文建立了板-水声振耦合模型,通过将流体对板的做功加入拉格朗日方程,并同时利用瑞丽辐射声积分公式来建立二者强耦合模型,该耦合模型可用于分析板在水或空气中的辐射声问题。     

以各向同性材料为面板的木材夹层板在均布荷载作用下的应力

本文研究以各向同性材料为面板的木材夹层板在均布荷栽作用下的应力，得出该种夹层板内任意一点处的应力的数学表达式。所得出的数学表达式为解析解。通过有限元法模拟该种夹层板在均布荷载作用下的应力，同时对比用解析解计算出的应力。研究出的结论可以应用到设计、验算该种夹层板，也为后续研究提供依据。     

频谱分析的MATLAB实现

周期信号通过傅里叶级数分解可以展开成一系列相互正交的正弦信号或复指数信号分量的加权和。给出如何应用MATLAB求得周期信号的频谱,并且验证傅里叶级数的理论。     

试述桥梁地基的处理方法

基础是桥梁和地基之间的连接体。基础把桥梁竖向体系传来的荷载传给地基。从平面上可见,竖向结构体系将荷载集中于点,或分布成线形,但作为最终支承机构的地基,提供的是一种分布的承载能力。     

试述桥梁地基的处理方法

基础是桥梁和地基之间的连接体。基础把桥梁竖向体系传来的荷载传给地基。从平面上可见,竖向结构体系将荷载集中于点,或分布成线形,但作为最终支承机构的地基,提供的是一种分布的承载能力。     

矩形基础受三角形分布荷载作用下中心位置附加应力简易算法

矩形基础受三角形分布荷载作用下,地基土中心位置下某点附加应力可以用常规方法"角点法"来计算,但是计算步骤较多,略显复杂,本文介绍了一种简易算法,并通过原理分析和实例计算对比,验证了此方法的正确性,并且计算结果较"角点法"精度更高。     

现浇混凝土薄壁筒桩的实用沉降计算

本文提出了大直径现浇混凝土薄壁筒桩的沉降计算方法,在比较了规范推荐的应力扩散法和等效实体法之后,应用弹性力学Geddes解和Boussinesq解求解路堤荷载作用下筒桩地基的附加应力,再利用分层总和法计算其沉降,并与实际观测结果进行比较。     

考虑剪切变形波形钢腹板组合箱梁抗弯刚度实用计算方法

本文假设组合箱梁的弯矩M全部由翼板来承担,剪力Q由波形刚腹板来承担,按照考虑剪切变形的Timoshenko梁弯曲理论,推导出考虑波形刚腹板剪切变形的弯曲刚度计算式,在此基础上,将弯矩M按三角级数展开并近似取第一项,利用三角函数导数性质,得到简单的考虑波形刚腹板剪切变形对抗弯刚度折减系数表达式。通过验证模型,验证了这种等效在集中荷载和均布荷载下具有良好的精度。     

K0≠1时条形基础地基临塑荷载公式

目前土力学教材中给出的条形基础临塑荷载公式都是假定侧压力系数K₀=1,其计算结果偏大。已有文献在推导K₀≠1的临塑荷载公式时,由于近似计算或假定不合理,导致给出的公式不准确。本文首先沿基底附加应力产生的地基中主应力方向建立局部直角坐标系,得到K₀≠1时地基中一点的应力表达式;再通过误差分析,确定出主应力开平方近似计算式中系数的合理取值;然后根据塑性区开展深度为0,得到局部坐标系与竖向的夹角;最后将应力表达式代入Coulomb准则,利用开平方近似计算式、三角函数级数展开式,通过求导得到临塑荷载公式。算例表明：对于通常情况下的条形基础,K₀≠1时地基土自重应力引起的主应力轴偏转角度较小,采用土力学教材中公式计算临塑荷载误差在10%以内,采用本文提出的公式计算临塑荷载,可以保证误差小于1.0%。     

基于Abaqus的均布荷载作用下小圆孔薄板的有限元分析

利用Ahaqus软件对均布荷载作用下的带孔薄板进行有限元分析,求得应力的数值解.然后以弹性力学中的薄板理论为基础,利用无限板带圆孔问题通解求得解析解,将2种方法求解的结果进行比较.同时比较了数值解与解析解在小孔边缘处的应力集中因子.结果表明:利用Ahaqus软件模拟数值计算结果与精确解基本吻合,因此利用Abaqus求解矩形薄板问题的速度相对较快,有益于工程应用.     

四边固支轴向运动板中三角级数作为模态函数的失效

对于四边固支矩形薄板,有很多相关文献讨论了其的横向振动特性。固支边界下运动板振动的模态函数如何选择成为研究问题的关键。     

运用CAE工具进行两阶段结构优化设计

本文利用CAE工具,对一受集中荷载作用的矩形板依次进行拓扑优化与尺寸优化的计算与分析,最后得到给定条件下的合理结构。研究结果表明,拓扑优化与尺寸优化相结合的结构系统优化设计方法,是解决具有较少目标的结构优化问题的一种有效方法。     

圆形双壁围堰内力计算研究

双壁钢围堰是深水基础施工的重要设施．它是一种结构和受力都非常复杂的空间结构,并且在深水施工中应用非常广泛,本文依据弹性板的小挠度理论．引入了矩形板的挠曲线方程,依据弹性力学理论引入了闭和圆柱形壳体的弯曲挠曲线方程,并根据力的真实传递途径,以及结构力学知识,将空间问题分级转化为平面问题,内力计算大大简化,既考虑到力学分析的严谨性、又考虑到工程实际中的实用性,具有比较广泛的实际意义。     

浅谈多层框架结构设计思路

本文就多层框架结构设计思路予以讨论,包括建筑设计和结构设计两大方面。首先确定框架结构布局,进行重力荷载代表值计算,利用顶点位移法求出自振周期,按底部剪力法计算水平地震作用下侧移大小,利用D值法求出在水平荷载作用下结构内力。用弯矩分配法计算竖向荷载作用下的结构内力并进行内力组合,找出最不利组合,进行梁、柱、板的截面设计,楼梯设计,平台板、梯段板、平台梁等构件设计。