百色水利枢纽进水塔结构抗震分析研究

用空间三维有限元方法对百色水利枢纽进水塔结构进行抗震分析研究，用直接滤频法按顺河向和横河向分别求出了进水塔前六阶自振频率和振型。在此基础上，采用完全二次型组合法对进水塔结构的地震响应进行了详细的分析研究，研究中考虑了塔架，底板与地基的动力相互作用，并考虑了水体的动力影响，最后对进水塔结构考虑动荷载，静荷载共同作用下的底板的地基承载力和整体抗倾覆稳定性进行了分析研究，结果表明，按目前设计方案进水塔结构的底板的地基承载力和整体抗倾覆稳定性均满足规范要求。     

基于随机骨料数学模型的混凝土弹性模量预测

按照混凝土试件的实际配比计算出各粒径区间的骨料体积含量,对骨料颗粒进行随机投放,生成随机骨料的数值模型。对不同形状骨料的随机骨料模型建立的体积表征单元(RVE)施加均匀位移边界条件,通过有限元方法计算该RVE中的应力和应变场,然后由细观力学数值均匀化方法预测RVE的有效弹性模量。数值计算结果和试验值的对比表明,基于随机骨料模型的混凝土弹性模量的预测是有效的,骨料含量为40%和60%时预测值与试验值相近;由多边形骨料模型得到的弹性模量略高于圆形骨料,骨料的空间分布对于预测结果的影响甚微。假定材料的细观单元力学性质服从Weibull分布时,预测的有效弹性模量结果偏低,且随均质度的减小而减小。     

高港枢纽二线船闸地连墙板桩结构整体数值模拟

针对建设中的泰州引江河高港枢纽二线船闸工程,基于ABAQUS平台建立了船闸地连墙板桩结构整体分析的有限元模型,预测锚碇桩、地连墙的变形性态以及拉杆在施工期不同阶段的内力状态。利用ABAQUS的用户子程序功能开发了相应的邓肯-张材料本构模型模拟土体填筑和开挖过程中的应力-应变特性,采用指数型的接触本构关系模拟地连墙与土体之间的相互作用。有限元分析计算结果与现场实测结果对比表明,所建立的整体分析模型能够准确地预测施工期不同阶段锚碇桩、地连墙的变位情况以及拉杆的内力情况。     

一种新型磁流变复合胶及其可控流变特性

以羰基铁粉为磁性颗粒、甲基硅油和明胶/琼脂胶溶胶溶液的复合物为基体及各种添加剂制备了多组类液态磁流变复合胶样品。利用流变仪分别在旋转剪切模式和振荡剪切模式下对样品进行流变特性试验研究。结果表明,基体胶质物的含量对其流变特性影响较大。基体胶质物含量越高,剪切屈服强度越大且最大为92.1k Pa;胶质物含量对磁流变复合胶的线性粘弹性范围几乎没有影响;胶质物含量越高,磁流变复合胶的剪切储能模量越大,且绝对模量最大变化可达2.526MPa;添加纳米Si O2能提高磁流变复合胶的剪切屈服应力且能拓宽磁流变复合胶在磁场下的可调范围。     

求解无限域动力刚度矩阵的双渐近算法

采用连分式算法可以有效地求解无限域动力刚度表示的比例边界有限元方程, 它具有收敛范围广、收敛速度快等优点. 该文在高频渐近连分式算法的基础上考虑了低频渐近, 发展了一种针对矢量波动方程的双渐近算法. 随着展开阶数的增加, 双渐近算法可以在全频域范围内快速逼近准确解. 引入了系数矩阵?X(i)来增强连分式算法的数值稳定性. 通过在高频极限、低频极限时满足动力刚度表示的比例边界有限元方程, 建立了递推关系以求得动力刚度矩阵. 通过二维半无限楔形体、三维均质弹性半空间数值算例表明, 双渐近算法比单渐近算法更稳定、优越.     

基于数字图像技术的混凝土细观层次力学建模

应用数字图像技术和MATLAB图像处理工具,针对二维混凝土骨料的边界提取进行研究,并进行细观层次的有限元分析。依据灰度直方图选取 ［120, 210］ 为阈值对数字照片样本进行分段变换,然后依据骨料的尺寸和骨料内部杂质大小等因素选取16×16像素的方形模块对图片进行中值滤波。应用形态学理论选取半径为6像素的“disk” 构造结构元素对图片作开运算和闭运算,最终应用Canny边缘检测方法得到了与原始数字图片相近的骨料边界。基于商业软件ABAQUS对提取的骨料建立混凝土细观有限元分析模型,提出面积级配曲线并按此曲线分别生成与真实骨料模型相似的圆形骨料模型和任意凸多边形模型,对三种骨料模型的四点弯拉和轴拉断裂过程进行非线性有限元分析。计算结果表明：面积级配能够较好的衡量骨料模型之间的相似性;骨料分布越均匀,承载能力越高;多边形骨料模型加载的软化段离散性较大;对于形状为非圆滑类骨料,多边形骨料模型的软化段与真实骨料模型具有更好的相似性。     

周边缝、底缝拱坝分析研究综述

综述了国内外周边缝、底缝拱坝的研究，从一些常规高拱坝的裂缝形式论证了设缝的必要性．对缝的结构型式、形状和接缝模拟的数值方法进行了讨论比较．指出分析研究周边缝、底缝拱坝应首先解决缝单元的形式、本构关系及高效求解方法，研究中应考虑施工期的温度应力等．同时，需对设缝以后拱坝的工作机理和失效机理进行研究，在此基础上，对其安全度需给以合理评估．     

磁流变阻尼器密封机制研究

为解决大型阻尼器工作中传统密封方式磨损老化维护困难问题,针对磁流变阻尼器的工作特点,在磁流变阻尼器中充分利用新型智能材料磁流变液的优异特性,建立一种新型的非接触式磁密封机制。探讨非接触式磁密封机制的工作原理和具体结构,使用有限元仿真软件对阻尼器工作部位磁场进行仿真分析,建立磁密封理论耐压能力的理论计算模型。表明此种非接触式磁密封较传统密封方法具有高可靠性,超长维修间隔时间,摩擦小,效率高,无方向性的优势。     

地震波斜入射条件下重力坝动力响应分析

为建立反映设计地震动的斜入射波场,将地表地震动时程分量分解为斜入射的平面SV波和平面P波,使其共同作用下在地表产生与设计地震动分量相同的响应,而其他方向响应为0,根据固体介质中波的传播理论,推导了斜入射波入射角度之间的关系,以及幅值与设计地震动分量的联系,通过采用平面波和远场散射波混合透射的应力人工边界条件,得到了反映设计地震动的地震波斜入射条件下的解析方式,以此为基础建立了时域计算分析模型。将该方法应用于某重力坝―地基动力相互作用分析,在不同地基刚度下与垂直入射的情况进行了比较,计算结果表明：地震波斜入射时对重力坝结构有明显的影响,尤其是坝－基交界面上,结构的动力响应要大于地震波垂直入射时结构的动力响应。该方法在均匀地基假设下构造了反映地表设计地震动特征的斜入射波系,斜入射波系在地表的响应具有非一致特征,同时该方法考虑了地基的辐射阻尼,可用于重大工程在地震动非一致输入下的动力响应分析。     

分缝结构的非线性响应分析

本文给出了模拟结构分缝张开和闭合的有限元模型，该模型可以模拟缝面初始压力、抗拉强度的影响，且具有形成方便，适用范围广等优点；文中导出了非线性有限元的计算公式，编制了相应的非线性有限元程序，并对两个块体接触问题和一个分缝拱肋结构的非线性动力响应进行了计算，研究了不同接缝参数、不同初始压力及基座是否设缝对结构非线性响应的影响，给出了有关结论。