基于整体海洋平台模型的下落物体撞击数值仿真

针对海洋平台受落物撞击后的性能进行研究,采用非线性有限元数值仿真方法,探讨了落物撞击模型的建模技术和参数选取,建立了整体海洋平台模型,对落物与平台的撞击进行了数值仿真,并分析了撞击全过程,得出下落物体撞击海洋平台过程中关于碰撞力、结构损伤变形及能量转换等的一般性规律。主要结论如下：海洋平台结构的碰撞损伤变形主要表现为弹性变形,绝大部分塑性变形发生在撞击区域;海洋平台整体具有较好的弹性变形性能,能够降低下落物体撞击引起的结构损伤;建模时必须建立整个海洋平台模型,以充分体现平台结构的整体性能。     

残余应力对H形截面上弦张弦梁的影响

文章用有限元方法分析了残余应力对张弦梁结构预应力张拉阶段和工作阶段的力学影响,进行了定量评价,指出残余应力对张弦梁起着减小刚度、增大变形的消极作用,但影响不明显,在留有必要安全储备的前提下,可忽略其影响,简化设计工作。     

弱剪型支撑框架的抗震性能研究

为弥补现行规范中采用人为放大支撑内力设计的强剪型支撑可能存在的缺陷,提出弱剪型支撑设计方法.采用非线性弹塑性时程有限元程序,分析10条地震波作用下的强、弱剪型支撑框架的地震响应.结果表明:强剪型支撑框架在地震波作用下,柱先于支撑屈服发生无侧移失稳,导致结构水平位移和失稳柱竖向位移快速增加;而弱剪型支撑框架在地震波下仅发生侧移变形.同时,强剪型支撑框架的层间剪力-位移曲线和支撑、柱应力应变曲线封闭面积较小,表明结构只发挥一次性的耗能能力,且耗能只依靠柱的无侧移屈曲;而弱剪型支撑框架中,支撑较早屈服使得支撑和梁柱的延性及滞回耗能能力充分发挥作用.因此,建议在设计支撑框架时,增加支撑屈服机构验算,保证支撑屈服后柱子仍基本在弹性阶段工作,使结构成为强柱弱支撑体系.     

交叉支撑内力取值方法对结构抗震性能的影响

针对现行规范中人为放大支撑内力设计交叉支撑存在的缺陷,提出弱剪型支撑设计方法.采用弹塑性时程有限元程序,对地震波作用下的强剪型和弱剪型支撑框架进行地震分析,结果表明:强剪型支撑框架柱先于支撑屈服发生无侧移失稳,导致结构水平位移和失稳柱竖向位移快速增加,而弱剪型支撑框架在地震下仅发生有侧移变形;强剪型支撑框架的支撑与柱应力应变曲线封闭面积小,表明耗能能力差,而弱剪型支撑框架中,支撑能够较早屈服使得支撑和梁柱的延性及滞回耗能能力充分发挥作用.建议设计支撑框架时,增加支撑屈服机构验算,保证支撑屈服后柱仍在弹性阶段工作.     

钢-聚氨酯组合管柱轴压性能试验

基于13个钢-聚氨酯复合管试件的轴压试验，研究聚氨酯在钢复合管中的应用。结果表明，在承受轴向压力下，钢-聚氨酯复合管轴压试件破坏时呈多折腰鼓形；钢管发生局部屈曲后，受到聚氨酯材料的约束可以有效延缓试件屈曲发生时间与变形程度；整个加载过程，聚氨酯与钢材的黏结性能良好，两者未发生剥离现象。从试件荷载-位移曲线以及试验过程可得:荷载-位移曲线一般由弹性、弹塑性、下降和强化阶段组成，表明复合管具有很好的延性与强度储备，能有效抵抗地震等动力荷载的作用。随着L/D的减小，试件的极限荷载有增大的趋势，但是其增幅不明显。套箍系数ξ是影响试件性能的重要因素，当ξ值提高时试件承载力会明显提高；反之亦然。