在厂房空间作用研究中对建立结构计算模型的几点认识

厂房的空间作用,就是指厂房的整体结构如何来抵抗作用着的局部荷载。 在土建工程的结构设计计算中,需要将实际工程结构物(如房屋、桥梁、水坝等)抽象、简化为一种力学计算模型(或称结构计算简图),这是结构计算的必要前提。面对着实际工程物用什么样的指导思想来建立计算模型,建立怎样一种计算模型,是上建工程科学研究中的一个重要问题。 一般单层工业厂房是由许多平面排架(两根柱子、一屋架组成为一平面排架)、屋盖、吊车梁、山墙等等组成的一个空间结构。但长期以来,在厂房设计中一直是从这个整体的空间结构中割取出一个平面排架,排除厂房…     

高层建筑结构全三维有限元分析

介绍了目前高层建筑结构分析的常用四种方法及其适用范围，提出了对于分析复杂体型的结构全三维有限元模型是当前最为合适、最为有力的计算方法，并通过实际工程阐述了其有限元模型的建立及计算结果的分析     

钢结构设计中稳定性分析探讨

在钢结构设计中,稳定是较为重要的一个环节,在钢结构框架理论分析计算中往往将结构进行基本假定建立力学模型,但是在实际工程中结构与假定力学模型并不完全一致,导致计算结果与实际情况存在偏差口。对钢框架计算结果产生影响的主要因素有荷载条件、节点连接刚度、层间相互作用等,本文分析了结构体系的结构布置及影响稳定性的几种主要因素。     

湖南工程学院体育馆网架屋盖的应用及受力分析

网架结构是各种空间结构中发展最快、应用最广的一种结构形式。以湖南工程学院体育馆网架屋盖为工程实例,采用桁架理论建立网架屋盖结构ANSYS有限元模型,结合该工程结构的实际受力状态、几何特性以及边界条件,对模型进行加载计算和受力分析。通过模拟各杆件的内力和变形,可以确保网架满足设计要求。采用ANSYS对工程实践中的网架结构进行有限元模拟分析是可行的。     

钢筋混凝土结构非线性分析

钢筋混凝土结构是土建工程中应用最广泛的结构形式,对其进行较精确的数值分析有着极其重要的工程实际意义。本文采用整体式有限元模型建立钢筋混凝土非线性分析模式,结构用平面四结点等参元进行分离。混凝土视为均匀各向同性体,其本构关系采用Ottsen本构模型(E-v全量型),破坏准则用Ottsen(Kupfer)强度准则,考虑到开裂后的软化性质,对双轴应力状态下混凝土本构关系加以调整,用增量—迭代法编制出钢筋混凝土结构非线性分析程序。运用该程序对钢筋混凝土梁进行计算,其结果值与实验值吻合较好。     

集中荷载作用下工字型钢-混凝土组合梁稳定性研究

钢—混凝土组合梁结构是当前土木工程建设中重要的建筑结构形式,其承载能力的有效发挥对于实际工程意义重大.但是,当前对于钢—混凝土组合梁结构稳定性计算方法以及结构设计还没有较为明确的标准和规范,所以给工程实际带来很大的不便.对集中荷载作用下工字型钢—混凝土组合梁结构的侧向失稳问题进行研究.根据集中荷载作用下工字型钢—混凝土组合梁变形特征,建立了集中荷载作用下组合梁翼缘侧向屈曲失稳的力学模型以及侧向弯扭力学模型.运用能量法,分别求解两种模型的结构变形势能,并根据势能驻值原理,采用变分法,进行结构失稳临界荷载的求解.并通过对两种模型的对比,来确定更加便于工程实践的力学模型和计算方法;通过实例对文中两种模型下的临界失稳求解计算方法进行验证,并与国内外关于组合梁稳定性的计算模型和方法进行比较,验证计算模型和计算方法的可行性.     

工程结构接触问题的研究及进展

针对国内外工程结构接触问题的研究现状，阐述了各类研究方法的基本思想和主要特点，指出了其中一些尚待解决的问题．介绍了这一问题求解的优化计算方法以及板片结构接触计算模型，所建立的结构分析和计算模型能真实反映工程结构的实际工作状态，给工程结构的设计和应用提供了理论计算依据．     

框架结构中如何简化考虑楼梯的影响

《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)第3.6.6-1条规定:“计算模型的建立、必要的简化计算与处理,应符合结构的实际工作状况;计算中应考虑楼梯构件的影响”[1].该条文明确要求计算中要考虑楼梯梯板的斜撑受力状态,对结构整体刚度的影响.然而,借助有限元分析软件MIDAS-Gen,建立实际楼梯模型与简化楼梯模型(简化模型可在PMCAD中建模并在SATWE等程序中进行计算)反复对比,寻找一种合理且与含有实际楼梯模型的整体分析结果一致的简化模型,以使考虑楼梯的影响能在目前国内广泛应用的结构软件中得以实现.     

基于微观结构的软土变形计算模型

 基于土体微观结构演化建立其土体沉降计算模型是值得探索的新方法和新途径。研究首先从室内固结试验和三轴固结试验出发,研究不同荷载条件下软土微观结构变化与固结变形特征;并运用图像处理技术,提取微观结构参数,分析微观结构参数与荷载、变形和强度之间的关系,建立基于微观结构的软土沉降计算模型;最后,将这一模型应用于实际工程中,计算结果与监测值对比分析表明：二者具有较好的一致性,验证了该模型的实用价值。     

南水北调工程倒虹吸结构三维节理元计算模型的建立

建立了南水北调工程倒虹吸结构的力学计算模型 .通常 ,在工程实际中大多采用平面的力学模型 ,三维的力学模型由于其复杂性而很少被用于工程实际 .因此 ,为了使模型接近实际情况 ,采用了三维有限元 ,但结构的材料与周围土层的性质相差较大 ,有可能在其接触面上产生错动滑移或开裂 .为防止出现这种情况 ,本文提出采用特殊的接触面单元 ,建立倒虹吸结构与地基相互作用的三维节理元模型 .     

一种适用于潜坝流场计算的全流模型

根据浅水方程的基本假定，针对工程问题研究的实际需要，结合动量系数的定义，从理论上建立了一种适用于潜坝水流场计算的全流模型。该模型是对浅水方程模型的推广，适用于潜坝等工程建筑物的水流场数值计算。     

软结构双锥天线静态建模力学分析

建立软结构双锥天线的力学模型,从天线内部结构到外部结构进行力学分析,得到边索、环线及各振子的等量关系,并建立力学平衡方程。利用循环迭代的方法计算出双锥天线各部分的结构尺寸,为天线结构设计和工程应用提供数据支撑。计算方法通过实际工程验证,同样适用于其他柔索结构的分析计算。     

双排桩在深基坑工程中的应用与分析

既有围护桩于一体的双排桩支护结构是一种新型的基坑支护结构。该结构体系在实际工程中应用较少,为了验证其在实际工程中的合理性与安全性,基于合肥市某深基坑工程,对双排桩结构计算的模型、方法以及前后排桩的受力进行阐述和计算;对施工过程进行监测并运用有限元软件MIDAS GTS模拟分析基坑开挖后前排桩及周围土体的位移,通过监测值和模拟值对比分析,二者较为接近。该工程的顺利实施,证实了既有围护桩于一体的双排桩支护结构在实际工程中是适用的成熟的。同时可以为以后类似实际工程提供参考。     

基于非支配排序遗传算法的塔机有限元模型修正

为了建立一个能准确反映结构实际状态的有限元模型,提出了一种基于非支配排序遗传算法Ⅱ(NSGA-Ⅱ)的有限元模型修正方法.首先建立初始有限元模型,基于二次响应面法,得到有效的响应面替代模型,然后采用NSGA-Ⅱ对该模型进行修正,最终建立了满足工程精度要求的可靠的有限元模型.给出了某型塔机有限元模型修正的工程算例,将修正后的计算结果与实测数据相比较,说明了基于NSGA-Ⅱ多目标优化算法对于有限元模型修正具有理想的效果,修正后的有限元模型能准确反映结构力学特性.     

垫蹬(板)式锚杆支挡结构设计计算方法探讨

在现有理论和方法的基础上,针对锚杆支挡结构中的一种垫蹬(板)式支护结构建立起了一个计算模型,并通过受力分析和理论推导,给出了该支护结构的设计计算方法和一系列公式,可以用来确定该类型支护结构的设计参数或指导工程实践。     

关于PKPM软件在工业框架计算中参数及荷载取值的几点讨论

pkpm软件是目前国内在工程结构设计领域应用最为广泛的一款软件,该软件是根据民用建筑的特点开发并不断完善起来的。在工业建筑领域内应用该软件进行结构的计算时,由于工况复杂、加荷方式特殊,建立模型时有很多不同于一般建筑并值得特别注意的地方。结合笔者的实际工作经验,比较了介质重作为恒载与活载输入时结构计算结果的不同,以及如何选择最符合工程实际情况的加荷方式等内容。     

工程结构系统中地震损耗能量的分形混沌动力学模型

探讨工程结构能量系统中地震损耗能量活动强度Ｅｄ动力系统的普适性分形混沌动力学模型,深入研究实测动力学系统一般性的规律,采用实际反馈信息对理论推导模型进行修正的方法,分别建立了Ｅｄ动力系统的一阶差分动力学模型和二阶差分动力学模型,分析了两种模型演化过程中地震损耗能量系统行为的分形与混沌释放规律,简述两种模型在实际工程结构中的具体应用,为工程结构抗震理论与分析方法及控震与减震提供参考。     

一种基于SDR可重构多通道雷达发射机

雷达侦察系统对于配套实验用雷达信号发射机往往需要可以同时发射多种参数、软件可配置的雷达信号。针对实际需求,提出了一种基于软件无线电(software defined radio,SDR)可重构多通道雷达发射机系统,该系统以SDR平台为构架,通过现场可编程门阵列(field-programmable gate array,FPGA)实现多通道数字信道化发射机结构模型。在建立实信号信道化发射机基本数学模型的基础上,推导并得到了一种具有计算高效、结构简单的多通道雷达发射机模型。在基于SCA软件协议规范下,构建了SDR可重构多通道的雷达发射机模型,给出了硬件软件实现的基本框架和步骤。对提出的多通道雷达发射机高效结构模型进行了MATLAB仿真,验证了多通道雷达发射机高效结构模型的正确性。该结构模型已经在实际系统中得以应用,在工程应用方面具有一定的实用价值。     

飞机辅助动力装置引气特性计算方法

作为飞机环控系统与主发动机起动的气源,以目前广泛应用的带负载压气机结构APU(Auxiliary Power Unit)为研究对象,进行引气特性计算模型与计算方法研究。首先介绍了APU结构与引气工作特点,然后分析了建模时喘振控制阀SCV(Surge Control Valve)控制方法与APU共同工作机理,最后采用部件法建立了该类型APU引气计算数学模型。以某型APU为对象进行数值仿真并与实际试车数据比较,计算误差小于3%,表明所采用的建模方法是正确的,所建立的模型能够满足工程需求。      

尾矿坝渗流场模型简化与浸润线计算

针对尾矿坝安全状况评估中的渗流场计算和求解渗流微分方程的浸润线等问题,将尾矿坝渗流计算区域简化为渗透系数为常数的矩形模型,建立矩形模型区域中工程实际边界条件方程,通过傅里叶级数法得到收敛的无穷级数解.利用Matlab对公式进行仿真,得出工程中所需的各种形式的浸润线,确定一种简化处理渗流场解析解与工程实际浸润线的计算方法.