水电站大起重量厂房排架柱内力计算

水电站厂房具有跨度大、层高较高、吊车起重量大、计算工况多以及内力产生的结构变形比一般工业厂房大等特点.以某水电站厂房作为研究对象,为对厂房排架柱内力展开计算,分析了排架柱结构形式及其特征,以控制变形作为其结构设计的关键因素,并根据结构的选型与布置、构造以及构件的刚度比综合确定其计算简图.采用PK程序对风荷载、最大起重力、最大刹车力作用下的排架柱内力进行了计算,并采用空间杆系分析方法TAT为结构变形进行补充计算,计算结果反映了排架柱的实际受力情况,能够作为绘制施工图的设计依据.     

部分斜拉桥空间杆系结构静力分析

部分斜拉桥是由多根斜拉索、塔、梁和墩通过杆件相互联结共同组成的空间杆系结构,该文通过某桥墩达156.6 m的独塔单索面部分斜拉桥空间杆系结构的研究,利用通用有限元分析程序ANSYS建立空间杆系结构计算模型,准确分析成桥状态结构横向受约束时的内力和位移情况。根据该桥最不利的横向载荷工况,对该桥空间杆件结构进行静力载荷分析,进一步验证该部分斜拉桥空间杆系结构的稳定性是否安全可靠,并得出相应的结论和该桥塔的抗震能力方面的建议。     

拱——桁梁组合体系空间计算有限元法

针对拱桁梁组合体系桥梁,本文提出一种空间计算方法。方法的物理模型采用连续体,并用有限元求解。整个结构划分为若干组合单元,每个组合单元包括拱、桁梁及竖杆横撑架三部分。本文将演引组合单元刚度矩阵、质量矩阵及内力计算公式。最后与试验结果作了比较,并用精确的空间杆系有限元计算作了验证。     

有限元数值分析在地下连续墙中的应用

为了研究高层建筑基坑施工中采用逆作法时建筑结构中地下连续墙的受力特性．文章结合工程实例，采用有限元分析软件ANSYS，重点对基坑施工中的地下连续墙进行了各种工况下的有限元数值分析，计算了地下连续墙的内力和位移．根据现有工程经验，用弹性地基杆系有限元法计算多支撑地下连续墙的内力，能反映墙体内力的变化，能满足工程设计要求．但由于影响墙体变形的因素复杂，会影响地下连续墙内力计算的准确性，根据经验对最终计算结果进行调整是十分必要的．     

纯余能原理在杆系大变形中的应用

将高玉臣提出的弹性大变形的纯余能原理(即只含有未知的内力分量)用于杆件系统的内力计算.在杆系变形后的位置建立平衡方程,根据节点的平衡条件,将杆系中的某几个未知力用其余未知力表示,此时应用余能原理无需考虑各杆在相邻边界上的力平衡条件,将有条件驻值转化为无条件驻值问题.在算例中假设各杆变形量与内力呈线性关系,即只考虑几何大变形,将算例所得结果与理论值对比可知二者非常接近,故将纯余能原理用于杆系大变形的计算是切实可行的.     

某城市地铁车站风井结构分析

文章以某城市地铁车站风井为例,建立结构平面应变分析有限元模型,对结构的应力、位移、变形和内力进行结构计算,得出结构的强度安全系数及结构裂缝宽度,确定和验证了支护方式.用有限元数值方法对风井结构模拟计算能较真实地反映结构的内力和变形情况,可以用于对结构安全性能进行评价,为类似结构设计提供科学依据.     

基于离散元法的杆系结构几何非线性大变形分析

提出应用离散元法(DEM)来求解二维、三维杆系结构的几何非线性大变形问题.基于简单梁理论,推导了适用于杆系结构分析的弹簧接触刚度系数计算公式,给出了时间步长临界值估算方法,并用实例对其进行了正确性检验.DEM方法本质上是求解结构的动力行为,对于需要计算静力解的问题,综合考虑数值精度和计算效率,建议阻尼系数取为0.7.列出了3个典型数值算例,即2个平面框架和1个空间网格结构,分别对其静力和动力大变形行为进行了模拟,并将结果与其他计算方法的结果进行比较,两者吻合良好.利用DEM方法处理几何非线性问题时无需组集刚度矩阵,也无需迭代求解非线性方程,故该方法适宜于处理杆系结构的大变形问题.     

钢筋混凝土壳体结构分析的曲杆空间刚架法

从钢筋混凝土壳体结构的实际应用出发，对壳体结构内力分析提出了一种新型实用的数值分析方法——曲杆空间刚架法.该方法通过将壳体结构离散成相互垂直或斜交的曲杆梁系组成的空间刚架结构，进而分析曲杆空间刚架结构的内力，达到壳体内力分析的目的．计算结果和其他原理计算结果吻合．     

空间杆系结构稳定性的几何非线性分析

讨论了任意形状空间杆系结构由于荷载或支座位移等原因而发生大变形时的几何非线性问题，推导了平衡方程，给出了基于能量准则的稳定条件，并编制了有限元计算程序，对某实际结构发生支座沉陷时的稳定性进行了计算分析.     

半逆解法求杆系结构的变形和内力

对杆系结构变形和内力的计算提供一条简易可行的新途径——半道解法。它首先假定含有待定系数的挠度曲线函数。通过满足基本方程和边界条件去确定系数,得到确定的挠曲线方程.再通过内力和挠曲线的微分关系得到内力方程。方法概念简单,计算方便,特别在求解超静定结构时更是如此。     

塔机有限元分析结构模型图的参数化生成

针对空间杆系结构塔式起重机的有限元分析输入原始数据量大和检查这些数据的正确性繁杂耗时的问题 ,利用 VB编程 ,将塔式起重机的有限元分析的原始数据可视化 ,以便于结构分析人员检查数据的正确性 .图形平台利用了工程技术人员所熟悉的 Auto CAD平台 ,在图形显示方面 ,利用了 DXF数据接口 ,使图形不经任何转换可以跨平台上显示 .而且图形的生成速度快 ,适合于数据量大且结构复杂的空间杆系结构     

镐头机拆除工况下机场水泥道面的力学行为

以ABAQUS作为分析平台,建立了考虑接缝传荷以及层间接触效应的双板有限元分析模型,可用于模拟镐头机拆除工况下水泥道面的力学行为.针对机场典型拆除工艺参数及道面结构参数,系统分析了镐头机拆除工况下拆除板和周边保留板的变形、拉应力以及层间剪应力的分布特征,揭示了镐头机拆除工况下周边保留板发生破坏的力学机理.分析了面层厚度、接缝传荷能力等参数对拆除时道面力学响应的影响规律,提出了镐头机拆除施工应注意的问题.     

弧形钢闸门支臂空间屈曲荷载研究

在材料线弹性范围内,运用屈曲问题的有限单元法,采用MSC公司开发的大型结构分析软件NASTRAN,探讨了各种因素对弧形闸门支臂空间极限承载力的影响规律,从而获得支臂腹杆和弦杆的最佳布置方式。实例分析指出,支臂杆的截面特性、支臂腹杆的布置方式、弦杆的布置位置、上下支臂的作用荷载及支铰约束等因素对支臂空间极限承载力都有影响,分析结果对弧门支臂稳定问题进行理论探讨和实际工程设计有一定的参考价值。     

轨道几何形位变形的力学预测模型

首先，确定轮载分布图、道床变形模量-荷载作用次数关系曲线和道床塑性累积变形百分率-荷载作用次数关系曲线；其次，利用有限元模型、变形模量-荷载作用次数关系曲线和塑性累积变形百分率-荷载作用次数关系曲线得出了随机荷载作用下轨道塑性累积变形随线路里程的变化图和道床塑性累积变形随荷载作用次数的变化图；最后，给出道床顶面和深度方向的垂向应力分布图和道床密实度与变形模量的关系曲线，并讨论了道床顶面应力和轨枕下垂向应力的分布及其与位移的关系，分析了道床密实度和变形模量之间的关系．结果证明，荷载大小和作用次数及其密实度是引起道床变形的重要因素．     

基于原型观测的水电站厂房结构振动分析

由于规范中用以计算动位移的动荷载与实际情况有一定出入，为了找出最主要的垂向动荷载，并提出计算厂房结构垂向动位移的方法，根据原型观测资料结合信号分析技术分析了水电站正常运行时尾水脉动、水轮机顶盖压力脉动、项盖垂向振动、推力轴承垂向振动、下机架基础垂向振动和机墩顶部垂向振动之间的位移与频率关系，并详细阐述了水电站厂房结构内的动荷载情况，指出各种动荷载可能产生的作用及影响，对某些荷载的量级做了初步估算，进而找出最主要的垂向动荷载——轴向水推力的脉动．结果表明，顶盖压力脉动与尾水脉动是轴向水推力脉动的主要原因，规范规定的垂向动荷载偏大．最后，基于实测资料对厂房结构进行三维有FIt元反馈分析，提出了一种计算厂房结构垂向动位移的方法。     

火灾下三维钢框架结构响应的数值模拟

建立了三维钢框架结构模型,采用有限元法对整体结构在火载荷和常规载荷共同作用下的变形和应力进行了弹塑性分析,得到了变形及应力随时间变化的云图;同时将不同约束条件下整体结构的响应进行了对比,得到了内力及挠度随时间变化的曲线.为基于整体结构的耐火设计提供了有效的数值模拟方法.     

基于P-Y曲线的水平承载群桩有限元分析

通过将P-Y曲线与有限元法相结合，探讨了多层地基中水平承栽桩非线性受力特性分析的简捷、精确方法．该方法假定桩间土对桩单元的水平抗力按线性分布，引入线性插值函数模拟单元约束反力，导出了桩一土相互作用的P-Y曲线非线性有限元计算模型，利用直接迭代算法进行编程求解．工程实例分析表明：计算结果与m法相比具有良好的一致性，该方法简便，稳定性好，便于工程设计应用。     

500 m口径主动球面望远镜反射面支撑结构分析

根据望远镜主动反射面的变形及运动要求,提出了反射面支撑结构体系设计方案,通过地承载能力及正常工作状态的详细设计计算,说明了该结构体系的受力、变形、构造及经济合理性,并分别给出了采用钢结构体系及铝合金结构体系的力学性能、变形特点耐久性及经济指标。     

有限元分析后处理程序中的等值面生成算法

针对有限元分析数据场的特点，提出了一种四面体剖分方法，并采用了一种快速搜索的数据结构，显著地减少了计算时间，有效地实现了有限元后处理程序中的等值面生成．实例表明，该方法适用于数据场稀疏、不规则并且具有多种体单元的有限元模型，能够保证等值面生成的拓扑一致性和正确性     

复杂表面问题的有限元计算与分析

碰撞、弹塑变形问题等交通运输器的安全试验通常采用实验室实物模型与计算机模型相结合进行模拟.对三维复杂区域的接触,国际标准方法采用接触变形算法模拟滑动控制.本课题采用流固耦合非牛顿流体方程初边值问题求解三维层结构特性,通过基于变分原理的摄动问题有限元方法,在高性能软件平台上实现数据的挖掘处理.由Sobolev空间嵌入原理,可将模型按接触区域进行分层单元剖分,将复杂区域剖分为若干相互连接、不重叠的六面体与空间平面四边形单元.同时,建立微观与宏观有限元双尺度计算模型进行模拟仿真对比,得到模型的能量与速度等一系列参数的变化曲线.此外,接触表面问题又可采用渐近摄动方法中的边界层理论进行研究,由此得到的微分方程特征函数空间,既可作为优化有限元基函数的解,又可用于建立一种新型的非线性特征值的渐近方法,也是估计材料特定参数的方法之一.最后,使用人工边界条件随机处理方法对求解结果的数据进行分析.