高层框架非线性动力极限承载能力分析的新方法

提出了高层框架非线性动力极限承载能力分析的新方法。首先,介绍了高层框架动力分析的QR法,它比有限元法分析高层框架及大型复杂结构动力问题优越。其次,利用结构双重非线性动力理论及QR法建立了高层框架非线性动力分析的新模型,克服了有限元法分析高层框架及大型复杂结构非线性动力问题的缺陷。其三,利用样条加权残数法创立了结构非线性动力分析的新算法,它是一种无条件稳定的新算法,比Wilson-θ法及Newmark法优越。最后,利用VC++语言编制了有关计算程序并进行计算。结果表明这种新方法经济有效。     

高层建筑结构分析的新方法

样条子域法是高层建筑结构分析的一种新方法。本文利用样条子域法对高层建筑结构进行了分析,建立了高层建筑结构的各种样条子域,导出了静力问题、动力问题、稳定性问题、几何非线性问题、塑性极限问题及结构与地基相互作用问题相应的计算格式。对这种方法,我们已用FORTRAN语言编制了程序。效果很好。实践证明,利用这种方法分析高层建筑结构是一种经济有效的方法,比有限元法及有限条法都优越。     

大跨度拱几何非线性分析的新方法

本文研究了大跨度拱的几何非线性问题，利用几何非线性理论与样条函数方法结合起来，提出了大跨度拱几何非线性分析的新方法。利用这个方法分析大跨度拱几何非线性问题，不仅计算简便，而且精度高，比有限元法优越。     

样条无限元—QR法及其应用

本文提出了样条无限元－ＱＲ法。这种方法不仅有样条无元法的优点，而且学有ＱＲ法及样条有限点法的优点。因此，利用这种分析结构与介质相互作用，比传统的有限元法及边界元法优越，可以用微分析复杂工程问题。     

桩与桩相互作用分析的QR法

本文提出了一种分析桩与桩相互作用的ＱＲ法，利用这种方法分析桩与桩相互作用，不仅计算简便，而且精度高，能用微机分析复杂问题，比有限元法优越。     

柔性框架结构动力非线性分析的刚体准则法

大跨、高层等柔性结构,其动力响应往往表现出大位移、大转动等非线性特征。动力非线性问题的分析关键在于运动方程的高效稳定求解,以及单元大转动产生的结点力增量的有效计算。动力时程分析通常采用直接积分法,但对于强非线性动力问题,直接积分法难以兼顾计算精度与稳定性。该文基于几何非线性分析的刚体准则,针对杆件结构大转动小应变的非线性问题,提出了一种新型空间杆系结构动力非线性分析的刚体准则法。该方法采用满足刚体准则的空间非线性梁单元,结合HHT-α法求解结构运动方程,并将刚体准则植入动力增量方程的迭代求解过程以计算结点力增量。通过典型柔性框架算例结果表明,该文方法可以有效分析柔性框架结构的强动力非线性行为。与高精度单元相比,该文采用的单元刚度矩阵构造简明,计算过程简洁;与商业软件所用方法相比,单元数和迭代步少,精度高,适于工程应用。     

随机激励下结构振动声辐射的灵敏度分析和优化设计

基于有限元法、边界元法和虚拟激励法,对随机激励下结构振动声辐射灵敏度分析及优化设计问题进行研究.有限元法用于计算结构谐振响应,边界元法用于计算结构振动声辐射,虚拟激励法结合有限元和边界元计算随机激励下结构振动声辐射问题.提出随机激励下结构振动声辐射问题的优化模型及求解算法流程,重点推导了其灵敏度分析公式.数值算例验证了灵敏度分析的准确性及优化求解算法的有效性.     

高层框架分析的新方法

本文提出一个多层和高层框架分析(包括静力分析,稳定分析和动力分析)的新方法——QR法,位移函数用B样条函数和正交多项式的乘积的线性组合构成,一个方向采用B样条函数,另一个方向采用正交多项式,以框架节点为B样条函数的结点,利用最小势能原理建立框架的计算格式。作者用Fortran77将这个方法编制了程序,并在IBM—PC/xt微机上实现。算例表明,这个方法是一个经济有效的方法。     

半刚性连接钢框架二阶弹塑性稳定分析的QR法

基于QR法研究半刚性连接钢框架的稳定性,采用梁两端附带零长度转动弹簧的通用半刚性连接梁单元,通过转动弹簧和Kishi-Chen三参数模型来模拟梁柱半刚性连接的非线性力学性能,考虑二阶效应的影响,采用塑性铰模型及修正的Newton-Raphson迭代法,建立了平面钢框架二阶弹塑性稳定分析的QR法计算格式和步骤,并设计了相应的C++源程序,最后通过典型算例分析了半刚性连接钢框架的稳定性能,表明了该算法的优越性。     

图形处理器加速算法在复杂高层结构非线性响应分析中的应用

目前有限元分析软件多基于中央处理器的平台方式构建,在处理复杂高层结构非线性响应分析时暴露出计算耗时多、计算效率低以及对计算硬件要求高等问题。图形处理器由于其硬件构造的先天优势,可以提供十倍乃至上百倍于中央处理器的浮点运算和并行计算性能,因而为高层结构非线性计算所面临的瓶颈问题提供了一个切实可行的解决方法。该文在构建异构并行计算平台的基础上,提出一种适用于图形处理器加速的有限元并行数值计算方法。该方法利用精细化结构分析模型的自由度数据和图形处理器中的线程建立一一对应映射关系,对动力响应的隐式积分算法进行图形处理器线程级的并行化处理,并且结合EBE单元级的优化存储空间机制,降低系统方程组求解时对内存空间的需求。通过对比振动台试验结果对该方法进行验证,并对实际高层钢筋混凝土框筒结构工程进行弹塑性地震响应分析,结果显示该文所提方法在保证模型精度前提下能有效提高大型复杂高层结构非线性响应分析效率。