压力钢管外压稳定性分析的传统解析法存在问题初探

由于水电站压力钢管失稳破坏的非线性，所以传统的基于圆拱理论的外压稳定分析法存在着许多缺陷与不足，本文尝试将其指出，并提出利用柱壳有限条单元的半解析法来解决压力管道的外压稳定性问题。     

再论圆柱壳稳定性问题的有限元分析

本文在文献〔1〕的基础上,对圆柱壳稳定性问题做了进一步讨论。在位移模式中,全面考虑z、x、y向的位移w、u、v,其中u、v是利用中曲面内沿周向无伸长及无剪切变形条件而以w表达。根据大挠度几何方程推导了单元的弹性和几何刚度矩阵。最后,把稳定性问题转化为最大特征根问题求解。文中给出了计算实例,结果表明:有限元计算与理论分析吻合较好,而且有限元方法具有广泛的使用范围。     

全面外压圆柱壳稳定性问题的有限元分析

本文研究了用有限元法解全面外压作用下的圆柱壳穗定性问题。理论上采用大挠度的应变——位移关系,建立了圆柱壳单元的弹性刚度矩阵和几何刚度矩阵。单元的位移模式采用半解析函数,这样处理的优点减少了单元的自由度,提高了解题的速度和精度。     

基于遗传-神经算法的圆柱壳结构外压稳定性研究

圆柱壳外压稳定性问题是高度非线性的复杂问题,采用遗传算法优化的神经网络模型进行仿真求解,模型具有神经网络强大的函数逼近功能和高度的并行计算能力,同时克服神经网络算法易陷入局部极小点的缺陷。算例求解结果表明,用GA-NN方法分析圆柱壳结构外压稳定性,具有效率高、鲁棒性好的优点,精度满足工程要求。     

水电站引水压力管道受力分析与结构设计研究

针对水电站引水压力管道的受力和结构设计问题,以龙开口水电站引水压力管道为研究实践对象,采用三维有限元技术,考虑施工、运营,校核、取消厂坝伸缩节等因素的影响,建立引水压力管道的整体力学分析模型,对引水压力管道各段的受力特性进行了计算分析研究,给出了龙开口水电站引水压力管道结构设计要点,并就进水口渐变段结构设计及取消厂坝之间伸缩节后垫层钢管结构设计给出一些提议,供同类水电站引水压力管道结构设计参考.     

南水北调沙河渡槽结构局部稳定性分析

为分析南水北调大型薄壁梁式渡槽在运行或施工期间槽身局部受压稳定性,采用半解析柱壳有限元法分析结构受压临界失稳应力。结果表明:临界失稳屈曲应力的影响因素包括槽顶翼缘宽度、壁厚、高宽比、高厚比,其中影响最大的因素是高厚比;就沙河梁式渡槽而言,其临界失稳应力远大于槽身混凝土的强度,即结构局部受压稳定且有较大的安全裕度。     

大型预应力混凝土梁式渡槽结构分析及设计研究

大型预应力混凝土渡槽结构应该满足抗裂止水的设计要求,即渡槽结构受拉区域混凝土不产生拉应力.从这一基本设计要求出发,渡槽结构必须具有整体性能好、受力条件合理,并能避免混凝土结构中的应力集中问题发生.研究表明,预应力U形薄壳渡槽结构具有造型简单、受力条件好、材料用量省、施工方便、水利条件优越,这种结构充分地显示出结构形式与受力内涵优化统一的优点,可以很好地满足抗裂止水的设计要求     

柱壳结构外压稳定性分析的柱壳有限条元法

圆柱壳结构在各种工程建设中是一种广泛采用的结构形式 .而柱壳结构在外压作用下往往发生失稳屈曲破坏 ,在经济上造成极大的损失 .对于这类问题的分析 ,如果采用一般有限元法 ,无论在壳体几何形状模拟 ,还是失稳位形描述都将遇到难以克服的困难 .提出的半解析柱壳有限条元法 ,保证了壳体离散时几何形状表示上与实际结构相一致 ,并且具有失稳位形描述简单、计算自由度少、精度高、机时省等优点     

鸭池河水电站坝后背管三维有限元分析

对鸭池河水电站引水系统坝后背管进行了三维有限元分析，得出了背管在死水位、正常蓄水位、校核洪水位及温变作用等工况下产生的应力及位移，为该钢管设计及施工提供了依据．根据分析计算结果，提出了取消伸缩节的建议，可大量节省投资成本．     

考虑初始缝隙因素作用钢管抗外压稳定计算的一种半解析有限元法

采用半解析有限元法,并考虑初始缝隙和加劲环等因素的影响,研究了埋藏式压力钢管抗外压稳定计算问题.在讨论过程中,利用了阿姆斯图兹(Amstutz)公式推导时的部分假设和结果,建立了圆柱壳单元的弹性刚度矩阵和几何刚度矩阵.计算结果表明,用此方法解决埋藏式压力钢管抗外压稳定计算问题,具有很好的收敛性,且同经典的理论解比较吻合.