HIGHER-ORDER ANALYSIS OF NEAR-TIP FIELDS AROUND AN INTERFACIAL CRACK BETWEEN TWO DISSIMILAR POWER LAW HARDENING MATERIALS

By means of an asymptotic expansion method of a regular series, an exact higher-order analysis has been carried out for the near-tip fields of an in- terfacial crack between two different elastic-plastic materials. The condition of plane strain is invoked. Two group of solutions have been obtained for the crack surface conditions: (1) traction free and (2) frictionless contact, respectively. It is found that along the interface ahead of crack tip the stress fields are co-order continuous while the displacement fields are cross-order continuous. The zone of dominance of the asymptotic solutions has been estimated.

对《钢结构设计规范》(GB50017-2003)第5.3.3条的理解与应用

在对《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)第5.3.3条的基础上,通过一、二阶弹性分析,重点研究了强支撑框架、弱支撑框架和无支撑框架的内力分析,并进行比较。

分频高阶扩展AVO技术在低孔低渗储层中的应用——以准噶尔盆地前哨地区三工河组二段为例

以叠前角道集、测井和试油资料为基础,利用广义S变换时频分析技术确定储层优势频带,在优势频带的约束下,利用高阶Aki-Richards近似方程拟合AVO曲线,求取更准确的截距和梯度;利用扩展弹性阻抗技术的坐标旋转方法,获得流体区分能力最优的AVO属性,结合试油结果进行有利区预测。结果表明:前哨地区三工河组二段储层的优势频段为33~68 Hz,进行AVO分析可以提高有利储层的预测精度。经分频高阶扩展AVO技术处理,有利储层的符合率由69%提高到94%。气层有利区主要集中于QS2—QS4、QS7井区及未钻探的QS1井西区域,其中未钻探面积为6.5 km^(2),是前哨地区天然气增储上产的重点潜力区。该结果为前哨地区天然气勘探部署提供技术支持。

英国钢结构规范BS 5950-1:2000图形法计算门式刚架简介

随着设计软件、施工技术的发展,门式刚架因为其跨度大、施工速度快等优点,越来越被甲方、设计院及施工单位所接受。介绍英国钢结构规范BS 5950-1:2000中门式刚架分析方法——图形法。该法可以使工程师在没有分析软件帮助的情况下,迅速通过手绘图计算出合适的门式刚架断面。

基于二阶P-Δ弹性分析法的装配式钢管支撑结构稳定性分析

该文基于《钢结构设计标准》中二阶P-Δ弹性分析方法来研究装配式钢管支撑结构的稳定性计算,对比研究支撑跨度、八字撑形式等因素对整体钢管支撑的受力影响,从而更准确地反映了钢管支撑能够承载的轴向压力上限值,可为基坑钢管支撑的设计和应用提供参考。同时,采用Abaqus软件研究了带有活络头的钢管支撑的力学性能,对比活络头对钢管支撑整体承载性能的影响,得到活络头会产生平面外的失稳现象,建议加强改进活络头平面外的刚度,避免潜在的安全隐患,提高装配式钢管支撑结构的稳定性。

某景观工程构筑物钢结构的设计与分析

采用Midas GEN软件对东岸塔、观鸟塔、树屋钢框架结构进行了一阶弹性分析、二阶弹性分析、稳定性分析等。主要计算指标、强度、稳定、变形、舒适度验算等均满足现行规范要求,结构安全可靠。计算结果表明:圆形平面建筑在风荷载和地震作用计算时,应按15°增量方向角进行包络计算,确定该荷载作用下的最大方向角;立面形态复杂的建筑结构,应进行二阶弹性分析;高宽比较大、第一周期也较大的圆形平面建筑,应进行临界风速的验算;对于曲柱,应进行稳定性验算。

应用高等分析理论分析人字形电力构架

应用有限元分析软件,实现了对一人字形变电构架的高等分析,论述了高等分析的过程.通过对高等分析和传统一阶弹性分析的计算结果的分析对比,初步讨论了传统一阶弹性计算中的缺陷,以及对人字形电力构架进行高等分析中几个主要因素对结果的影响.计算结果表明:几何非线性对于人字形结构影响比较大;在用高等分析选取杆件单元时,应充分考虑较大轴力的杆件单元;二阶效应对内力的影响由下向上逐渐减少.

平面与空间钢框架结构的简化柱梁模型

根据钢框架结构的受力特点,提出了平面简化柱梁模型、双重体系简化柱梁模型和空间简化柱梁模型。它们不但能考虑结构的空间作用、材料非线性和几何非线性等因素影响,还能考虑钢框架结构梁柱的强度比和刚度比、节点域变形、柱附加轴力引起的弯曲变形、梁间塑性铰和双重体系间转角的不协调性对地震响应的影响。简化柱梁模型能够对高层平面钢框架结构和空间结构进行有效的简化,并进行了钢框架的二阶弹塑性动力分析。

空间钢框架二阶弹塑性稳定极限承载力分析

采用非线性连续介质力学的有限变形理论和内力屈服面塑性流动理论，对空间钢框架结构体系进行了二阶弹塑性稳定极限承载力分析，同时分析了主弯曲、非对称水平荷载对空间钢框架极限承载力的影响．经算例分析得知：如果非对称水平荷载比在0．5～2．0之间，则水平荷载的非对称性对结构的极限承载力影响很小；主弯曲对钢框架整体极限承载力的影响随结构层数的增加而减小．

结构的二阶渐进弹塑性分析

提出一种渐进弹塑性铰模型,考虑构件塑性的渐进变化,构件的塑性发展通过弹簧的刚度变化来模拟,理论分析说明能在一定程度上弥补塑性区方法和塑性铰方法在工程分析中的不足. 给出的算例说明了该模型有较大的实用价值.

排架柱抗弯刚度折减系数探讨

采用构件折减刚度考虑二阶效应的弹性有限元法是新纳入中国《混凝土结构设计规范》较先进的结构分析设计方法,该方法的准确程度主要依赖构件折减刚度取值的合理性.鉴于该规范尚缺乏确定排架柱相应折减刚度的分析研究成果,以单跨工业厂房变阶排架柱为研究对象,通过对一系列典型排架结构算例进行最不利荷载条件下的非弹性有限元全过程模拟,并采用折减刚度的弹性二阶分析所得柱顶侧向位移与非弹性有限元模拟的柱顶位移等效为条件,选定了适用于排架柱的刚度折减系数后,再以所选刚度折减系数完成的弹性二阶分析所求得的各控制截面内力与非弹性有限元模拟结果的相符性证实了初选排架柱刚度折减系数的合理性.

附着式塔式起重机弹性二阶分析

讨论了附着式塔式起重机的一层、两层附着两种情况的弹性二阶受力性能.以FZQ2000Z型塔式起重机为研究对象,提出了相应的简化计算模型,对该简化模型进行了二阶效应分析并与有限元软件分析计算的结果进行了比较,计算结果最大相差3.9%.分析结果表明,所提出的简化模型能够反映实际塔式起重机的弹性二阶特征,同时塔式起重机当吊重较大时,二阶受力特点是明显的.

高阶单元在焊接热弹塑性有限元分析中的应用

为研究高阶单元对热弹塑性有限元分析中变形的影响,建立了不同网格尺寸、单元阶次的三维有限元模型,利用通用有限元软件ABAQUS对CO2气体保护堆焊过程进行热弹塑性有限元分析,比较线性单元和二阶单元在温度和变形的计算精度及时间.结果表明,二阶单元能够更好地反映焊接区域的变形特点,焊接变形的计算结果与试验结果更加接近;单元阶次仅对应力应变场分析有较大影响,对于温度场计算结果影响不大.

弹性支撑阶梯柱侧向位移与稳定性的精确分析

为了得到平面内弹性支撑阶梯柱刚度与稳定性问题的精确解,对箱形阶梯柱平面内受力模型进行了合理等效。基于纵横弯曲理论,建立了弹性支撑条件下变截面阶梯柱挠曲微分平衡方程,结合边界条件,得到了任意阶变截面阶梯柱端部挠度及结构失稳特征方程的精确递推表达式,从而给出工程中起重机常用节数箱形伸缩臂平面内失稳特征方程的显式表达。将所得的计算结果与ANSYS软件细分单元后的计算结果进行比较分析,验证了推导公式的正确性,从而为工程设计提供了简单、快捷、精确的变截面阶梯柱变形与屈曲临界力确定方法。

空间钢框架结构的简化柱梁模型及其弹塑性动力分析

高层钢结构本身构件众多,又要考虑材料非线性和几何非线性等因素影响,使得计算非常复杂,这样就非常有必要对其进行简化。多质点系剪切模型在多层平面框架的抗震分析中已得到了广泛的应用,但这种模型不能考虑钢框架结构梁柱的强度比和刚度比、节点域变形、柱附加轴力引起的弯曲变形和梁间塑性铰对地震响应的影响。本文介绍的简化柱梁模型考虑以上因素,对高层平面钢框架结构和空间结构进行了有效的简化,并进行了钢框架的二阶弹塑性动力分析。

考虑非弹性特征的钢筋混凝土框架杆件刚度折减系数

用经过刚度折减的二阶弹性分析来考虑有侧移框架二阶效应的简化设计方法已初步被我国规范所接受。考虑非弹性特征的钢筋混凝土框架杆件刚度折减系数的合理取值应以钢筋混凝土框架非弹性分析为基础,按框架顶点位移和各层层间位移相近似的原则来确定。再通过与美国、新西兰等国家现行的刚度折减方案的对比,为规范修订提供钢筋混凝土框架杆件刚度折减系数的建议方案。

空间钢框架结构的二阶渐进弹塑性分析

给出了空间钢框架结构几何非线性有限元列式,可以直接考虑单元的轴向扭转屈曲效应;在此基础上采用塑性流动理论并应用Orbison屈服面方程,得到了空间钢框架塑性铰分析的弹塑性刚度矩阵,用以对空间钢框架结构进行二阶弹塑性分析并可以考虑单元内塑性的发展和内力的重分布;在单元内部采用截面内力跟踪技术以考虑单元内部形成塑性铰的情况. 给出的几个算例,说明该方法计算效率高,精度可靠,可以用于大型空间钢框架结构的高等结构分析.

基于模态级数法的复杂水电系统二阶振荡模式

针对水电站产生机理不明的低频振荡问题,采用模态级数法研究水电站二阶振荡模式。首先,给出考虑复杂水力系统耦合和水力管道弹性的详细水电站模型。然后基于模态记数法给出二阶振荡模式及非线性指标。最后,以两机共压力管道复杂水电系统为例,采用线弹性模型模拟水力系统,计算该水电站二阶振荡模式及非线性指标,仿真计算发现二阶振荡模式并未产生新的主导振荡模式,非线性对一阶振荡模式的幅值和阻尼影响较大。

带转动弹簧的杆单元平面钢结构二阶弹性分析

用两端带转动弹簧的杆单元代替一般的杆单元,提出了一种新的平面杆系钢结构二阶弹性分析计算模型。通过对杆单元的转角位移方程进行修正,推导了这种计算模型的结构弹性刚度矩阵和几何刚度矩阵,并编制了该种模型的一阶和二阶弹性分析计算程序,采用该程序对两个半刚性连接钢框架进行了计算分析,并将部分结果与有限元计算结果进行了比较。算例结果表明:该模型计算结果精度高,可用于结构初步设计与分析。

修改的MPA法用于连续刚构桥的抗震性能分析

弹塑性时程分析方法是计算桥梁结构地震响应较为严格的分析方法,但该方法工作量大,计算复杂,不利于工程师进行结构设计。采用基于模态的Pushover分析方法(MPA法),对某高墩连续刚构桥梁进行抗震性能分析,根据建筑结构设计规范,要求振型参与质量之和需达到90%。通过理论分析,提出以振型贡献率提取振型参与计算的加载模式,剔除振型贡献参与质量比低于1%的振型,对高墩大跨连续刚构桥进行了推覆分析。这样既避免了全部模态参与计算的繁琐,又考虑了高阶振型的影响,并与弹塑性时程响应结果进行了对比。计算结果表明,修改的MPA法(MMPA法)应用于高墩连续刚构桥的抗震性能分析是可行的。