高层框筒及筒中筒结构的整体稳定计算

本文将文献[1]的能量变分法推广应用于高层框筒结构的整体稳定计算,文中采用等效连续体作为数字模型,所取的位移函数不仅满足了边界条件还符合了框筒的剪力滞后效应。全部计算容易由微机用很少的时间即可求出。     

高层结构计算的有限元-有限条杂交法

本文提出用插值法改进传统有限条法的横向局部位移。这种改进过的方法用于高层结构计算中,很好地解决了传统方法遇到的剪力失真问题。该方法较传统有限条法计算精度高,结果可靠,未知量却增加很少。     

四面开洞核心筒体扭转特性的位移分析法

假定了适用于分析四面开洞核心筒体扭转特性的位移函数，推导了计算连梁剪力及核筒扭转角的简单公式。通过数例与SAP84结果比较表明：本文方法简单而省时。     

薄壁箱梁剪滞效应的能量变分法

考虑了三个不同的剪滞纵向位移差函数以反映薄壁箱梁不同宽度翼板的剪滞变化幅度,提出了一种能对工程中常用的变高度梯形截面箱梁剪力滞及剪切变形效应进行分析的方法。应用能量变分原理,导出了箱梁受横向荷载作用下的剪滞控制微分方程和边界条件,获得相应的闭合解,并探讨了不同纵向位移差函数对剪力滞的影响。最后通过高阶有限条法计算验证了本文方法的正确性。所得的公式比以往剪滞理论有了发展,因此更具有一般性。     

计算形函数有限条在剪力墙分析中的应用

本文采用一种新的有限条－计算形函数有限条，对大开洞及分段变截面的剪力墙进行了分析，计算形函数有限条采用一组计算静力模态作为位移函数，与以往有限条件不同，这种有限条的未知参数正是结线结点的实际位移，而且在某些指定点上可以保持Ｃ０连续，因而易于处理截面突变问题，本文计算结果与高精度有限元法进行比较，证明了本法的计算精度较高，使用非常方便。     

框筒结构剪力滞后分析

根据连续化原理,把框筒等效连续化为由各向异性板和角柱围成的等效实腹薄壁筒,引入纵向位移的三次样条插值函数,建立考虑剪力滞后影响的框筒结构受弯分析的哈密顿对偶求解体系,用精细积分法求该体系的高精度数值解。选用三次样条插值函数,有效的反映出框筒结构的剪力滞后现象。     

用平面应力-层模型分析高层筒体结构

本文将高层建筑筒体结构处理为分域平面应力问题,墙与楼板的组合则为串联的楼层模型。联合应用势能驻值方程和位移协调方程以及楼层平衡方程,得到了比有限元方法和有限条方法好得多的结果。     

考虑水平摩阻力的弹性地基梁大变形弯曲分析

设水平摩阻力与垂直支承反力成正比,建立了任意对称荷载作用下有限长弹性地基梁大变形的平衡微分方程式.进行了合理的位移形函数假设,利用Galerkin方法建立非线性代数方程组,采用迭代法进行求解,得到了弹性地基梁的位移和内力解.通过实例计算可知,水平摩阻力对弹性地基梁的挠度和剪力影响很小,而对弯矩和轴力影响很大.当要考虑弹...     

高层建筑筒体结构受力分析

<正> §4-4 用样条函数子结构法分析筒体结构近年来,由于建筑设计的美观和不同的使用要求,有些高层建筑结构的体型,比较复杂,常常在筒体结构中包含平面曲线周边结构,还常设有剪力墙和离散柱体系。对于这些体型复杂的高层建筑结构,使用有限条法分析,是一种有效的方法。但有限     

薄壁箱梁剪力滞效应分析的初参数法

选取剪力滞效应引起的附加挠度作为广义位移,在定义新的剪力滞广义力矩及广义翘曲位移函数基础上,将薄壁箱梁的剪力滞变形状态从初等梁挠曲变形状态中分离出来作为一种独立的基本变形状态进行分析。对广义翘曲位移函数引入两个修正系数以充分考虑剪力滞翘曲应力的自平衡条件。提出了剪力滞翘曲应力的简便计算公式,它与初等梁弯曲应力公式具有相同的形式。用能量变分法建立了剪力滞控制微分方程,以广义力矩、广义剪力、附加挠度及其变化率作为四个初参数,给出了微分方程的初参数解。对两跨连续箱梁模型的应力计算表明:本文计算值与实测值及其它文献给出的计算值均吻合良好,从而验证了该文分析方法的正确性。挠度计算表明:剪力滞效应使该箱梁在集中荷载和均布荷载作用下的跨中挠度分别增大17%和16%。     

考虑剪力滞后效应结合梁的长期性能计算

目前结构施工仿真计算多采用平面杆系有限元模型,而桥面板剪力滞后效应会使平面杆系模型分析结果产生误差.该文考虑混凝土的长期性能,引入翘曲位移形状函数与强度函数,描述结合梁剪力滞后效应.利用最小势能原理,以整体竖向挠度和翘曲强度函数为未知函数,推导出结合梁微段平衡微分方程及边界条件方程,引入“附加弯矩”描述剪力滞后效应对结构变形的影响;可根据具体结构形式的边界条件,得到结合梁模型变形的解析解.通过算例验证了模型和解析解的正确性,并分析了结合梁剪力滞后效应的时效性.考虑承受均布荷载的固端梁,采用现行规范有效宽度计算的结果介于弹性与粘弹性结果之间.利用该文计算方法,可以减小剪力滞后效应对杆系模型计算结果带来的误差.     

钢管混凝土斜交网格筒结构抗震性能研究

采用PERFORM-3D对钢管混凝土斜交网格筒结构进行静力弹塑性和动力弹塑性时程分析。分析该结构的屈服路径、侧向位移及层间位移角、剪力滞后效应、斜柱损伤及损伤分布模式。结果表明:钢管混凝土斜交网格筒结构传力途径明确,具有较大的抗侧刚度和较好的空间工作性能,且主次节点可以有效地平衡各斜柱内力差,使节点层变形小于其它非节点层;斜交网格筒结构的剪力滞比沿楼层高度由正剪力滞比转变为负剪力滞比,且随着结构的塑性发展,结构首次出现负剪力滞后的位置有所下降;不同类型地震波及不同加速度幅值对斜柱层损伤值影响较大,而对斜柱层损分布模式影响较小。     

抛物线型剪滞翘曲位移函数引起的附加轴力分析

该文的目的是分析剪力滞效应计算时假定截面中性轴与形心轴重合而产生的附加轴力及其相对大小。利用截面的静力平衡条件,建立了抛物线型翘曲位移函数下截面附加轴力的表达式,并讨论了附加轴力的基本特点。通过引入附加轴向应力比直观反映附加轴力的相对大小,对典型的简支梁、悬臂梁和连续梁在集中力和均布荷载作用下的附加轴向应力比的数值分析。结果表明附加轴向应力相对较小,对剪力滞效应计算精度的影响在5%以内,对抛物线型翘曲位移函数进行考虑轴力平衡的修正是没有必要的。     

基于能量平衡的基础隔震结构地震响应预测及优化设计法研究

为了能快速准确地预测基础隔震结构隔震层响应的上限值,针对隔震层设置滞回型阻尼器的基础隔震结构建立地震能量平衡方程,根据等价往复滞回次数下限值经验公式提出考虑等价往复滞回次数降低的地震响应预测法。给出了预测式的推导过程,分析了阻尼量较大时等价往复滞回次数降低的现象,通过非线性时程分析验证了该预测法的准确性。分析了最优总剪力系数设计的剪力降低效果。利用总剪力降低率和位移降低率的线性组合构建优化设计目标函数,在此基础上提出能够考虑剪力和位移不同侧重需求的优化设计法。通过对6层钢框架基础隔震结构进行优化设计和时程分析验算,验证了优化设计法的可行性与高效性。     

高层框架和框剪结构动力分析的二维样条综合离散法

本文将框剪结构划分为若干个子域,采用双向单样条函数对每个子域进行二维综合,分析结构的动力特性。采用连续一离散模型,使分析模型更准确地描述结构的特征。由于为三次B样条克服了梁振型函数使悬臂子域固端剪力恒为零的缺点。所建立的刚度矩阵和质量矩阵均为对称带状矩阵。本法与有限元法、框元法及有限条方法相比,有较大的优点,主要优点在于易于编制计算程序,节省内存,输入亦很简单。因此可在小型机或微机上解决较复为杂的工程实际问题,具有一定的实用价值。     

正交异性板钢桥面的设计计算

本文对正交异性板钢桥面的合理设计计算进行探讨。（１）研究分析国内外桥梁中正交异性板钢桥面设计的计算；（２）结合我国桥梁荷载轴重及其加载原则，应用有限条方法，建立适当的位移函数，把荷载用Ｆｏｕｒｉｅｒ级数表示，求解其恒载和活载效应；（３）将有限条方法对悬索桥正交异性板钢桥面进行计算分析的结果与Ｐｅｌｉｋａｎ－Ｅｓｓｌｉｎｇｅｒ方法计算结果进行了比较。     

单拱面预应力混凝土系杆拱桥极限承载力分析

本文将系杆拱桥的拱肋离散为空间圆弧梁单元,基于拖带圆柱坐标推导格林应变张量,用平截面假定及三次插值函数描述圆弧梁单元位移模式,采用加权残值配点法消除剪力和薄膜力闭锁;现吊杆为二力杆单元。对于多室箱形梁系杆离散为梁段单元,考虑箱形梁翘曲、畸变、横向弯曲等。基于连续介质力学U．L．列式法建立系杆拱桥的平衡方程并考虑材料的非线性。根据分析模型编制了相应的计算程序,计算结果与实验结果一致,同时分析了单拱面系杆拱桥极限承载力的影响因素,并计算了一座实桥的极限承载力。     

Mindlin板弯曲和振动分析的高阶杂交应力三角形单元

现有的Mindlin板单元只能通过零剪力分片检验,而不能通过非零常剪力分片检验。该文根据Reissner- Mindlin一阶剪切变形理论,基于余能原理,提出了一种高阶杂交应力六节点三角形Mindlin板单元。该单元特点是不仅能通过零剪力分片检验,而且能通过严格的非零常剪力增强型分片检验。构造单元时特别注意了单元边界位移以及域内应力的插值函数的选取。采用任意阶Timoshenko梁函数作为边界位移插值函数,应力插值函数选取为满足平衡方程的多项式。对不同厚度不同边界条件的方板进行弯曲和自由振动分析,质量矩阵采用集中质量阵。数值结果表明无论对薄板还是中厚板,该单元均是准确有效的。     

样条子域法计算折板问题

本文把样条子域法应用到折板结构中,采用三次B样条函数与满足边界条件的级数乘积作为折板的位移函数。应用最小势能原理,建立了折板结构分析的样条子域法。与通用有限元法及有限条法相比,本文方法具有精度高,未知数少,程序易于编制等优点,可在微型机及小型机上解决工程问题。文中给出数值例题,计算结果表明,该方法是十分有效的。     

波形钢腹板组合工字梁的振动特性

为分析波形钢腹板组合工字梁的弯曲振动频率及其动力反应特性,综合考虑剪切变形、转动惯量、剪滞翘曲应力自平衡和腹板褶皱效应等多重因素的影响,对组合工字梁上、下翼板设立2个不同的纵向翘曲动位移差函数,基于能量变分法和Hamilton原理建立该类结构的弹性控制微分方程和自然边界条件,获得相应广义位移的闭合解,结合数值算例计算了不同边界条件下组合工字梁的固有频率,详细分析了剪力滞效应和翘曲应力自平衡对组合工字梁振动特性的影响。研究结果表明：该闭合解计算结果与ANSYS有限元值吻合良好,且计算精度明显提高;剪力滞效应降低了组合工字梁的竖向刚度,其影响随频率阶数的升高而增大,随跨宽比的增大而减小;与简支组合梁相比,两端固支组合梁的频率值受剪力滞效应的影响更大;翘曲应力自平衡对组合工字梁自振频率的贡献值小于5%,对翼板动应力幅值的影响可达10%以上;在进行该类结构动力特性分析时平截面假定不再适用。