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     

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冀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、经矩阵的计算公式,算出了我国某高速铁路４０ｍ＋０ｍ＋４０ｍ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。     

新型混合梁桥结构体系及力学性能研究

提出了在纵桥向用预应力混凝土梁和钢-混凝土组合梁相混合的新型混合梁桥结构体系,并分析比较了这种新型混合梁相对于其他形式梁桥的优势.推导了用于计算新型混合梁桥结构受力的表达式,总结了影响新型混合梁桥结构受力的关键因素,并得到这种混合梁边中跨比例与中跨结合段位置的相关关系.通过一工程实例的力学性能计算,表明此计算方法具有足够的计算精度,可应用于新型混合梁的结构计算.     

梁桥横向分布系数的计算

本文重点论述了梁桥横向分布系数计算方法，特别是此方法的背景，此方法的理论基础。本文也介绍了梁桥的有限元计算方法。     

预应力混凝土多T梁桥的极限承载力

针对预应力混凝土多T梁桥,基于实体退化壳单元,研究了多T梁桥极限承载力的计算方法.利用Owen屈服准则、Hinton压碎准则和双折线模型考虑了混凝土和钢筋的材料非线性效应,有效地模拟了预应力混凝土多T梁桥的开裂、屈服和失效全过程.引入实体退化壳单元理论,描述了预应力混凝土多T梁桥,其中普通钢筋和预应力钢筋采用分层单元模拟,并根据所采用的非线性理论编制了相应的非线性计算程序.结合预应力混凝土多T梁桥实桥破坏性试验资料比较可知,理论计算结果与试验数据吻合良好,研究表明用实体退化壳单元模拟预应力混凝土多T梁桥是可行的,相应的极限承载力计算方法和计算程序是正确的.     

下承式半结合钢桁结合梁桥第一系统受力性能

以下承式半结合钢桁结合梁桥为例,引入下弦节点水平刚性系数概念,根据下弦杆与桥面系变形协调条件,推导第一系统作用下桥面系纵向力分配系数的计算公式,形成"柔度矩阵";研究下弦节点水平刚性系数k对纵向力分配的影响,并给出k的经验表达式;最后,对64m下承式半结合钢桁结合梁桥进行计算。研究结果表明:在第一系统作用下,桥面系分摊的纵向力与下弦杆拉压刚度、桥面系拉压刚度、横梁水平抗弯刚度和k等因素有关,桥面系分摊纵向力的比例从桥端节间往跨中节间逐渐减小;在第一系统作用下,横梁水平弯曲应力不可忽略;本文计算结果与有限元计算结果和试验结果均较吻合;在计算下承式半结合钢桁结合梁桥第一系统受力时,本文公式方便、有效。     

用高阶曲线有限条法分析混凝土曲线梁桥

针对工程中提出的曲线梁桥的新课题，为了有效地进行全桥分析，获取设计所需的纵向、横向内力，文章采用高阶有限条法（ＨｉｇｈｏｒｄｅｒＦｉｎｉｔｅＳｔｒｉｐＭｅｔｈｏｄ）分析等截面曲线梁桥。其形函数用Ｈｅｒｍｉｔ函数法构造，形式简洁、运用能量原理从基于薄板的几何矩阵和基于线弹性的内力矩阵导出了单元刚度矩阵，采用ＦＯＲＴＲＡＮ－７７语言完成了编程工作．经过算例比较．说明了高阶曲线有限条法的简洁性和高精度性。     

非规整刚接T梁桥荷载横向分布计算方法

荷载横向分布系数是既有T梁桥加宽设计的关键问题之一。根据刚接梁法基本假定,应用力法原理推导了刚接梁法一般力法方程,可用于由截面特性和间距不同的T梁组成的非规整刚接T梁桥荷载横向分布计算。实例计算表明该方法的计算精度满足工程要求。同时对一座非规整加宽T梁桥进行了计算分析,计算结果与空间实体有限元结果吻合较好。基于荷载横向分布分析和新旧规范对比,分析了加宽方案。     

斜梁桥荷载横向分布的能量法

采用能量原理在广义刚性横梁法的基本假定下,横梁为不变形的刚性梁,根据单根斜梁在单位力(或单位矩)作用下的一般计算公式,导出了斜梁桥荷载横向分布的计算公式,推出了斜梁桥通用的荷载横向分布的计算公式.并对正梁桥、平行四边形斜梁桥等几种特例下各系数进行了计算.该方法特别适用于可以简化为梁格的窄梁桥荷载横向分布计算.     

锚栓钢板法加固RC梁桥的计算方法

锚栓钢板法是在既有RC梁桥受拉边缘打设锚栓,用其将钢板固定,使RC梁桥与钢板构成一个可共同受力的一次超静定结构体系.采用极限状态法设计钢板面积,用力法原理建立了锚栓钢板法加固RC梁桥的分析计算迭代公式.结果表明,计算方法可靠.     

梁式结构非线性有限元分析及其在微型机上的实现

本文讨论梁式结构几何非性静力分析的有限元方法,推导了空间梁大位移切线刚度矩阵,研究了在微型机上实施的方法。为了提高计算效率,采取了分别管理单元线性刚度阵及非线性刚度阵、一次形成线性总刚度阵而多次修改总刚度阵、按内存资源自动分块法修改总刚度阵的策略。节省了计算时间及内存资源,从而在微型机上实现了结构非线性分析。在IBM-PC-XT、机上编制了结构非线性静力分析有限元程序NONDJ-W。给出了对梁、平面柔性刚架、空间柔性刚架的计算实例。有解析近似解的算例表明用有限元的计算结果具有一定的精确度。     

关于复模态分析法的推广

把复模态分析法推广到刚度矩阵可以奇导且质量矩阵、阻尼矩阵和刚度矩阵均不必为对称的情形。利用常微分方程组理论在较一般条件下求出了线性有阻尼多自由度振动系统对任意外激励的精确响应。在较特殊的条件下，与复模态分析法的结果是一致。     

环形板元素的动刚度矩阵

本文用有限元的动刚度矩阵法推导了环形板的动刚度矩阵和传递矩阵。这样,便可用一个二阶矩阵来计算变厚度圆板或环形板的动态固有特性。     

弹性地基上框架结构内力计算方法

将框架结构的地基梁单元细分,由弹性力学中的地基沉陷公式求得与细分后梁单元结点相对应的地基柔度矩阵,对柔度矩阵求逆得到地基刚度矩阵,与框架结构刚度矩阵叠加形成总体刚度矩阵;设置虚梁考虑边荷载;通过求解确定地基集中反力为受拉的结点,消除这些结点对地基刚度的贡献,进而考虑地基与地基梁的脱开问题;由梯形分布荷载作用下的梁单元固端剪力系数矩阵,建立由结点处地基集中反力求地基分布反力的关系式,形成了完善的半解析弹性地基上框架结构内力与地基反力求解方法,算例表明该方法有很好的精度。同时通过算例发现,不同地基模型对结构的总沉陷影响较大,但对结构内力、地基反力和沉陷差影响较小。     

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。     

位移连续变更与极限状态函数的连续生成

基于我国《建筑结构设计统一标准》的极限状态设计原则,结构物不允许出现影响正常使用的外观变形,提出了刚架结构位移连续变更方法·用数值分析与递推公式相结合的方法,实现连续变更结构的变形极限状态函数的连续生成·重分析不必重新形成结构刚度矩阵,不必反复求逆矩阵,使得识别系统主要失效模式的方法得以简化,有效地提高了计算时效,并为刚度可靠性分析提供了新方法·算例验证了方法的正确性及实用性·     

含有负刚度夹杂复合材料稳定性问题

Lyapunov间接方法可用于判断含有负刚度夹杂复合材料的稳定性.本文从动力学方程推导Lyapunov间接方法判据.在不考虑阻尼的情况下,可以从质量矩阵和刚度矩阵相对特征值的符号来判断含有负刚度夹杂复合材料的稳定性.本文通过算例论证该方法的可行性.     

基于有限元法的桥梁结构稳定性分析

为探讨桥梁结构稳定性分析的方法,以二节点平面杆单元为例,采用有限元法推导了桥梁结构稳定问题的单元刚度矩阵,利用所得单元刚度矩阵和FORTRAN语言编制了有限元分析程序,然后对一门式桥墩中墩的结构稳定性进行了分析,并将临界荷载与欧拉公式及ANSYS所得结果进行了比较,从而验证了该单元刚度矩阵和该有限元法的正确性。     

有限元单刚矩阵计算的神经网络法

固体力学有限元计算问题可以采用神经网络进行实时求解，神经网络可用改进的Ｈｏｐｆｉｅｌｄ网络。求解之前必须确定信号网络的联接权矩阵（相应结构刚度矩阵）。分析了单元刚度矩阵的组成，提出用ＢＰ网络来实现单刚矩阵的实时计算方法。分别用传统有限元法和ＢＰ网络法求解了一三角形单元的单刚矩阵元素，结果表明ＢＰ网络法计算具有实时性，精度满足工程要求。     

预条件共轭梯度法在拱坝有限元重分析中的应用

以初始设计的劲度矩阵为预条件矩阵,给出了大型结构有限元重分析的预条件共轭梯度算法.该算法不需要形成和存储修改结构的劲度矩阵,占用内存小,并具有较高的精度和收敛速度.拱坝体形修改有限元分析算例表明,即使设计变量有较大改变时,该方法也能较快地收敛到精确解.