局部效应影响的贮油罐抗震分析

利用豪斯纳理论对贮油罐罐内的液体作了近似处理,按有限元法考虑了回转壳的刚度阵及质量阵与贮油罐中液体的刚度阵及质量阵的组合,在此基础上重点分析了贮油罐的地震局部动力效应,即单元上连续质量惯性力的影响,对地震波激励下贮油罐的动力响应作了有限元分析,获得了一些有意义的计算结果,对贮油罐的设计有一定的参考价值．     

任意荷载下三角形板单元的精确解

推导了任意荷载激励下三角形板单元考虑局部效应的精确的动力计算公式，建立了三角形单元局部效应的计算模型，从而为复杂界结构的动力精确计算提供了一简便可行的方法，通过对一悬臂板进行结构动力时程分析发现：在忽略局部效应的情况下，所得动内力与理论值相差较大，因此结构设计中必须考虑局部动力效应的影响。     

NHR-200 核供热堆抗震模型(1 : 10)动力分析

分别采用壳单元模型和多串梁模型对２００ＭＷ核供热堆（ＮＨＲ－２００）紧贴式安全壳,压力壳及吊篮,上部导向架等堆内构件进行了详细的动力分析。壳模型中各部件之间的连接以等效梁单元模拟。由于这种模型考虑了壳体局部变形对刚度的贡献,因此比传统的梁模型更加准确、可靠。在多串梁模型中,作者对壳体支撑截面提出一种新的简化办法,以沿支座弹性主轴的弹簧单元模拟壳体局部变形对刚度的贡献,建立了可以同时考虑水平和竖直地震输入的三维模型。另外,通过对压力壳和吊篮之间不可压流场的分析,得到了流体的耦合附加质量矩阵,并通过修改总体质量阵的办法引入多串梁模型。     

结构的局部效应研究

以梁单元的局部效应修正为例,探讨了结构动力分析的局部效应问题,计算结果表明,考虑局部效应可以使动内力计算结果更为精确。     

贮液罐结构水弹性抗震分析

本文按有限元法导出了回转壳的刚度阵和质量阵，并用有限元法与源汇法 相结合的方法导出了该容器中液体的刚度阵（重力引起的）与质量阵，把它们 相应地加在一起就可用于对贮液罐作水弹性抗震分析。同时，对文中两个具有 柱支承的贮液罐，因其在水平地震时其周向主要呈ｃｏｓθ变形，于是，可利用 “子结构”的概念来处理当回转壳轴对称性被破坏时所出现的富氏系数耦联问 题。最后，为了使贮液罐抗震分析得到简化，本文又在上面计算分析的基础 上，按梁变形理论对文中列举的三个具体算例进行了抗震分析。从而为一些较 复杂的水中工程结构的抗震分析提供了近似计算方法。 文后列举了三个算例的频率实测结果。     

贮油罐的局部动内力研究

运用四边形板单元的局部动内力计算模型，对一个固－液耦合振动的贮油罐在地震荷载激励下的动力响应作了局部效应分析。结果表明，考虑局部效应后在对贮油罐的抗震性能研究的计算结果得到明显提高，并且得到一些有意义的结论。     

基于Newmark法的三角形板单元局部效应修正

在一般有限元法的基础上推导了三角形板单元局部效应修正公式,利用Newmark逐步积分法在不同荷载激励下对结构进行动力响应分析。计算结果表明,考虑局部效应可以使动内力计算结果更为准确。在进行大型复杂结构的动力响应分析时,通过考虑局部效应,可在计算模型大大简化的同时,获得较为精确的计算结果。     

宏观三角形分区板壳单元研究

基于经典平板壳理论和假设自然应变方法,研究了一种新型的宏观三角形分区(Macro Triangular Partition ,MTP)平板壳单元．引入内部虚拟节点后,所建单元将一个常规三角形平板壳单元细分为3个子三角形 单元,通过特定取样点处的坐标组合以及相应的应力应变关系来不断更新各子单元区域的刚度矩阵,然后 滤出虚拟节点形成宏观三角形分区板壳单元的最终刚度矩阵表达式．一方面,由于运用了分区再整合的思 想,该单元最终的表达形式只具有极少的自由度,从而大大地节省结构分析中烦冗的计算量;另一方面,该 单元考虑了横向剪切效应的影响,对壳厚具有较强的适应性,可以显著地克服以往针对板壳结构只进行二 维分析所带来的结果偏差．已有的计算结果显示,基于通用有限元软件ABAQUS提供的用户定义单元(UEL) 功能,宏观三角形分区平板壳单元可以实现较为精确的板壳结构分析．     

圆钢管相贯节点局部刚度的参数公式

对圆钢管相贯节点局部刚度研究的必要性和国内外研究状况作了评述 ;在钢管相贯节点局部变形机制的基础上对局部刚度作了定义 ;采用板壳有限元方法分析钢管相贯节点 ,通过单参数分析确定各影响参数与节点局部刚度之间的函数形式 ,从而设定回归模式 ,并用正交试验设计理论设计计算模型 ;应用多元线性回归理论拟合出相贯节点局部刚度的参数公式 ;通过节点模型试验对有限元方法进行校验 .结果表明 ,采用的分析方法及获得的参数公式具有很好的适用性     

弹性连续介质中的有限元节点松弛法

本文介绍一种对任意划分的有限元网格的节点松弛解法。本方法形象、直观,便于编制计算程序和应用并行计算技术。它只需存贮单元刚度阵,不必存整体刚度阵,能在微机上广泛应用。     

高速铁路结合梁桥与列车系统振动分析模型

提出了结合梁桥振动计算的翼缘砼板弹性剪切力法的分析模型及结合梁截面特性计算式 ,导出了结合梁桥刚度矩阵、质量矩阵、阻尼矩阵的计算式 ,算出了我国某高速铁路 4 0 m 50 m 4 0 m双线连续结合梁桥的自振特性 ,结果与自由度非常多的板壳元及杆元分析模型很接近 .还给出了车桥振动响应部分计算结果     

底部钻具组合三维静力分析的新方法

利用二阶埃尔米特插值函数把空间梁单元的结点自由度由６个扩充到８个,使井眼曲线的二阶导数连续,提高了计算精度。在１６自由度梁单元形函数矩阵和应变分析的基础上,推导了１６自由度梁单元的线弹性刚度矩阵、线弹性几何刚度矩阵和单元结点等效载荷列阵。考虑轴向力的非线性影响,应用该方法对底部钻具组合的钻头侧向力进行了线性分析。计算结果表明,考虑二阶导数的影响,可以提高计算精度。     

加劲压力钢管稳定性分析方法研究

总结了分析压力钢管局部稳定性的常用方法,提出了分析加劲压力钢管局部稳定性的半解析有限元法,推导出了圆柱壳单元的弹性刚度矩阵和几何刚度矩阵,考虑了初始缝隙对埋藏式加劲压力钢管抗外压稳定性的影响,并且编制了相应的半解析有限元计算程序,最后通过计算实例验证了半解析有限元法及程序的正确性与有效性.     

含局部预应力的圆柱壳结构声辐射特性分析

以圆柱壳结构-声辐射特性为研究对象,分析了局部预应力对结构动力学特性的影响.基于Flügge圆柱壳薄壳理论,建立了含局部预应力的圆柱壳结构应力-应变方程,应用变分原理推导了含局部预应力的圆柱壳结构动力响应方程.结合结构有限元和声边界元法,对圆柱壳结构的声辐射问题进行数值分析,对比了预应力对声辐射功率和声指向性的影响.结果表明,由于局部预应力的存在,使得结构的局部和总体刚度都发生变化,并引起结构声振特性的变化.     

强空间影响的结构抗震分析

为了正确计算空间影响较强的结构物的地震作用，本文建立了考虑有剪切变形影响及两端带刚性域的单根空间杆件的刚度阵和质量阵计算公式，精确地反映了空间结构物的刚度和质量分布情况，为正确地计算结构物的周期和进行抗震分析，提供了可靠的依据，算例表明，第一自振频率的计算值与其实测值相吻合，且其对应的地震作用所引起的内力起控制作用。     

带铰平面梁元几何非线性有限元分析

针对梁端带铰的平面梁元几何非线性分析研究较少的情况,通过局部坐标系（随转坐标系）下的即时单元刚度矩阵,再基于结构坐标系与局部坐标系下杆端力及节点位移的总量关系及微分获得的增量关系,获得平面梁单元在大位移、小应变条件下的几何非线性单元切线刚度矩阵。研究结果表明：将局部坐标系下的刚度矩阵建立在即时构形的参数上,更能反映状态变量的变化,在此基础上根据带铰梁端弯矩为0的受力特征,导出了能考虑梁端带铰的单元切线刚度矩阵表达式;通过对带铰的算例进行几何非线性分析,验证了所提出的表达式具有较强的实用价值。     

剪切变形对厚壁圆形贮液池的影响

将池壁厚度较大的圆形贮液池当作中厚壳圆筒,考虑剪切变形的影响,建立贮液池结构分析的中厚壳理论,其微分方程与Winkler地基上Timoshenko梁的微分方程一致,当贮液池池壁剪切刚度取无穷大时,其可退化成相应薄壳理论,是一个通用模型.利用初参数法,推导微分方程的解和有限元列式,分析底部固结、顶部自由圆形贮液池在三角形分布荷载和池顶弯矩作用下,其环向力系数、弯矩系数随池壁厚度、高度的变化,并与不考虑剪切变形影响的计算结果进行比较.数值计算结果表明:在圆形贮液池中考虑剪切变形影响的挠度等计算结果偏小;壁厚越大,计算结果越小;剪切变形对环向力和径向位移的影响比对弯矩和剪力的影响大,其影响程度与贮液池结构、边界条件及作用荷载形式有关.     

预应力混凝土弧形杆的单元分析

建筑物中预应力混凝土曲梁的应用越来越广泛,为编制能设计含有预应力混凝土曲杆单元的建筑结构设计软件,需对预应力混凝土弧形杆进行单元分析。根据力学基本原理导出圆弧形曲杆的单元刚度矩阵和节点荷载列阵,并以等代直杆形式给出常用曲杆预应力等效节点荷载的计算方法。     

单层组合网壳的双重非线性稳定问题

推导了梁元和三角形板壳元（ＤＫＴ元）在Ｕ．Ｌ．描述下的双重非线性切线刚度矩阵,对单层组合网壳结构进行了双重非线性稳定荷载－位移全过程跟踪分析,通过对增量形式虚功方程作线性化处理来减少计算量,采用施加线性弹簧法处理非正定切线刚度矩阵,用主,从节点考虑梁与板的耦合作用,分析了梁与板节点偏差的影响,并进行了实验对比研究。分析表明本文方法简便可行。