福建土楼混合结构抗震性能的数值模拟分析

研究福建土楼外部夯土墙和内部木构架对土楼整体抗震性能的贡献,探讨方形和圆形土楼抗震性能的差异.采用有限元数值模拟方法,选取与福建土楼地质条件相近的两组天然地震波(EL Centro波和Taft波)和一组人工地震波,以圆形土楼承启楼和方形土楼世泽楼为例进行分析.分别对外部夯土墙和夯土-木构架混合结构进行计算,得到在地震作用下的应力、层间相对位移、层间位移角、木结构承受的水平地震剪力等性能指标.结果表明:地震力主要是由夯土墙的惯性力引起的,夯土墙占水平地震总剪力的97.4%;圆形土楼的应力和应变比方形土楼更均匀,空间整体性更好.     

圆锥模拉拔问题的下限解析解

金属材料通过阴模拉拔加工,因速度场方法的数学分析较为简单,所以常用其求解拉拔加工问题.基于材料的物理非线性,求解其平衡微分方程数学难度较大,较少采用应力法求解.文中忽略较小剪应力对材料屈服的影响,求解出圆锥模拉拔问题的下限应力解.算例的结果介于速度场上限解析解和应力场近似解之间,表明文中的应力解析解更为合理,可供塑性拉拔加工工程参考.     

纯粘无重土上圆形基础的极限承载力

对圆形基础作用下纯粘无重土的塑性流动,给出了基本满足静力许可条件的应力场和完全满足运动许可条件的速度场,运用虚功率原理,求解出该基础的极限承载力解析解,它较数值积分计算简明,精度较高,结果较理想,可供工程设计参考。     

土楼夯土墙的风驱雨撞击荷载影响分析

运用流体力学的相关知识,分析雨滴降落的运动方程,在考虑风速的基础上推算出风驱雨的雨滴撞击荷载,并分析各因素对撞击荷载的影响.研究结果表明:雨滴降落的竖直极限速度与雨滴的直径及牵引阻力系数有关,并随着雨滴直径的增大而增大;雨滴的水平极限速度等于风速.理论分析表明:雨滴的撞击荷载及其法向分荷载、切向分荷载均随着风速和雨滴直径的增大而增大.     

山体地形下低矮房屋数值风洞模拟的计算域设定

针对山体地形下低矮房屋数值风洞模拟,研究其计算域大小的设定问题,并提出设置的参考方法.通过建立正弦山丘轮廓函数,对4种不同形状因子的山丘进行计算流体动力学数值模拟.采用CFX软件作为计算平台,对影响计算结果精度的各个参数进行分析,在此基础上,提出合理的取值范围.     

圆钢管搭接节点延性分析

根据圆钢管搭接节点静力和滞回性能试验,对特定几何参数搭接节点的延性和塑性耗能能力进行了量化.由延性系数分析可知除SJ3的延性系数较低外其余搭接节点试件具有较好的延性;承受反复荷载作用时与单调加载时相比节点变形率低.由承载力储备分析可知反复荷载作用下试件的承载力储备较低,而静力荷载作用下试件的承载力储备均较大,说明承受反复荷载作用时节点的承载力储备降低.对于搭接节点τ(腹杆与弦杆壁厚比值)值较大时,节点承受反复荷载时的延性较差.由搭接节点耗能分析可知,总体看来各试件具有良好的耗能能力.     

圆拱稳定的变分分析

根据势能原理，建立以位移为基本未知量的圆拱总势能，采用变分分析，推导出圆拱在弯曲平面内的平衡微分方程，应用能量法，可直接近似计算在均布压力作用下不同支承的变截面圆拱，以及在非均布压力作用下等截面圆拱屈曲的临界荷载，算例表明，能量法计算圆拱稳定问题十分简便，适合于工程应用。     

几种实体女儿墙对低矮房屋平屋顶风荷载的影响

利用CFD软件CFX10,采用SSTk-ω模型和结构化网格对一平屋顶低矮房屋表面平均风压进行了数值模拟,结果跟实测以及风洞实验的数据吻合得较好,在此基础上模拟了4种带实体女儿墙的平屋顶低矮房屋屋顶风压.结果表明,4种女儿墙都能较好地减小屋顶角部的峰值负压.     

山体环境对建筑屋面风压影响的数值模拟

基于计算流体动力学软件ANSYS CFX,采用剪切应力传输(SST)k-ω湍流物理模型和非结构化网格,对山体环境下低矮民房中较为典型的二层双坡屋面房屋进行数值模拟.在山体环境影响下,分析房屋表面风压随山体高度变化、不同坐落位置和各风向角下的分布规律.结果表明,山体对房屋的影响,屋面的体型系数与平坦地区差异较明显,且与山...     

土楼夯土结构受力变形特性的数值模拟

以福建永定土楼中的九盛楼(方形)及侨福楼(圆形)为研究对象,采用ANSYS有限元软件,对土楼夯土结构建立整体模型,并通过数值模拟对两种典型的土楼进行对比分析.结果表明:夯土墙体的最大应力在材料实测的峰值应力以下,其结构强度符合要求;圆形土楼的位移和应力随厚度均匀分布,夯筑形式更加合理.同时,分析夯土结构的薄弱部位,为土楼的加固和维护提供依据.