典型地铁车站内爆炸致人员伤亡区域的预测研究

地铁车站遭受恐怖爆炸袭击,会造成大量的人员伤亡和经济损失,目前我国关于地铁内爆炸分析的研究资料较少。利用动力有限元计算软件LS-DYNA,对典型地铁车站结构内爆炸进行三维数值模拟,分析其在不同药量作用下冲击波流场分布规律,绘制了站台板位置处冲击波超压峰值等压线图,搜集整理国内外关于冲击波对人员损伤的评价准则,利用相关评价准则,对地铁遭受恐怖爆炸袭击时人员伤亡进行评估,为地铁车站的抗爆设计和反恐预案等提供参考依据。     

地下结构抗震分析与设计的Pushover方法适用性研究

目前已提出了一种适用于地下结构抗震分析与设计使用的Pushover分析方法,介绍了该方法水平荷载分布形式与目标位移的确定思路以及实施步骤。分别通过改变结构在地基中的埋深、地基土体刚度和结构材料强度对地下结构Pushover分析方法的适用性进行了研究,将不同情况下该方法的计算结果与基于粘弹性静-动力统一人工边界的静-动力联合分析方法结果进行了对比。由计算结果可以看到Pushover分析方法与静-动力联合分析方法符合较好,表明该方法具有良好的适用性与计算精度,可以用于地下结构的抗震分析与设计。     

考虑细观组分影响的混凝土宏观力学性能理论预测模型

混凝土宏观力学性能与其内部细观结构构造密切相关。该文建立了一类能够考虑细观组分影响的混凝土宏观力学性能理论预测模型。首先,采用细观力学数值试验法对理论模型中的参数进行了标定;进而,基于该模型对混凝土断裂能和单轴抗拉强度在材料层次的尺寸效应行为进行了分析。结果表明:混凝土断裂能和单轴抗拉强度均随骨料级配（即最大骨料粒径）发生变化,且受到界面特性的影响。当界面过渡区力学性能相对薄弱时,混凝土强度较低,断裂能和单轴抗拉强度随骨料级配增大而呈现减小的趋势;当界面过渡区力学性能较强时,混凝土强度较高,断裂能和单轴抗拉强度随骨料级配增大亦呈现增大的趋势。计算结果与试验结果吻合良好,验证了该文建立的理论预测模型的准确性和合理性。     

一次合成彩色金相图象法——研究材料显微结构的一种新方法

本文除简要叙述彩色金相学的发展概况外,着重重介绍了多通道的彩色合成仪一次合成彩色金相图象的新方法。这一方法与七十年代以来国外资料介绍的彩色分类金相法比较,在彩色合成时,具有操作简便,定位准确,彩色效果好等优点。     

Rayleigh波作用下地下结构地震反应影响分析

采用基于时域粘弹性人工边界的Rayleigh波输入方法,进行了土-地下结构相互作用体系在Rayleigh波作用下的动力时程反应分析,对Rayleigh波作用下地下结构的地震反应特性进行研究。重点讨论了地下结构材料强度、结构厚度以及土层刚度等因素对Rayleigh波作用下地下结构地震反应的影响。结果表明Rayleigh波对浅埋地下结构的地震动力反应影响显著,将使结构产生较大的内力与变形,在地下结构抗震设计尤其是浅埋地下结构的抗震设计时应予以足够的重视。     

核电工程环形水箱动力分析的附加质量法比较研究

以第三代核电站中环形重力排水箱结构地震作用下的动力反应为研究对象,拟提出一种计算精度较高、实现较为便捷的适用于环形容器的附加质量动力分析方法。根据Housner附加质量理论,改进了适用于环形储液容器的附加质量分布模型。在ANSYS有限元软件中实现了基于该分布模型的改进附加质量法的建模与计算。以能够考虑流体-结构相互作用的流-固耦合有限元法计算结果为基准,对比分析了改进的附加质量法、工程界常用的60%和100%均布附加质量法的适用性及在模态分析、动力时程分析中的计算精度。研究结果表明:改进的附加质量法在不同地震动、模型尺寸、储液率情况下对于结构振动频率、变形和内力均有较高的计算精度,可用于环形水箱结构的实际工程分析;60%均布附加质量法的计算精度略低于改进的附加质量法,且计算精度易受模型尺寸影响,但此附加质量分布形式简单,易于实现,能够满足工程应用需求;100%均布附加质量法过高估计了结构变形和结构内力,且计算误差受模型尺寸影响较大,计算精度较差。研究结果可为环形容器附加质量法在工程中的应用提供借鉴。     

冷弯薄壁C形开孔钢梁承载力有限元分析

近年来冷弯薄壁型钢中的腹板开孔构件得到越来越多的应用,其承载力是工程设计和分析时首先需要解决的问题.选取净跨分别为3.5,5.5m的腹板开孔C形截面梁进行竖向静力均布荷载作用下的承载力分析,建立了有限元模型,通过对孔间距、孔洞大小、孔边距等开孔参数进行计算分析,总结了开孔参数对开孔梁极限承载力的影响规律,并提出开孔方式优化方案.结果表明:开孔梁的孔数和孔边距是影响开孔梁极限承载力和破坏形式的重要因素.开孔梁优化设计时应留足孔边距和避免靠近支座处的孔间腹板受压.     

一致粘弹性人工边界及粘弹性边界单元

提出了一致粘弹性人工边界及粘弹性人工边界单元的概念,推导了二维一致粘弹性人工边界单元刚度及阻尼矩阵,并在其基础上使用矩阵等效原理实现了采用普通有限单元模拟的二维粘弹性边界单元。均匀半空间算例与成层半空间算例验证了粘弹性边界单元具有与集中粘弹性人工边界相同的精度,并且实施更为简便。     

地下结构抗震设计中的静力弹塑性分析方法

首先介绍目前地下结构抗震分析方法存在的主要问题,在借鉴地上结构静力弹塑性分析方法思想的基础上,提出一种适用于地铁等地下结构抗震分析与设计使用的静力弹塑性方法。详细介绍该方法的实施步骤与特点,给出水平等效惯性加速度的求解方法。该方法概念清晰、操作简单,能够在不需要计算相互作用系数的情况下较好地模拟土-结构之间的动力相互作用;能够进行结构在地震作用下的全过程分析,给出地下结构在输入地震波作用下的峰值变形与内力,避免对土-结构整体模型进行复杂的动力相互作用分析。结合实际工程与基于黏弹性静-动力统一人工边界的静-动力联合分析方法进行对比研究,验证地下结构静力弹塑性分析方法的可靠性及良好的模拟精度,可以应用于地下结构的抗震分析与设计中。     

水平连接刚度突变的钢筋混凝土结构地震反应

探讨具有水平连接刚度突变特征的钢筋混凝土结构的一般力学特点与动力反应分析方法。以莆田市广播电视中心工程结构为例 ,揭示结构因水平连接刚度突变而导致的复杂振型、地震作用下局部动应力集中等特点。通过有限元法模拟了水平连接刚度突变处不同的连接方案对结构动力特性与地震反应的影响