广义协调COONS曲面厚薄板通用单元振动分析

厚薄板通用单元一直是板壳有限元研究中的重点和难点。根据单向厚板的基本方程推导得到内含剪切变形因子的插值基函数,基于Mindlin-Reissner厚板理论并结合广义协调思想,通过第2类有限元COONS曲面构造法及挠度和转角导数相关法构造出一个新的有效的厚薄板通用矩形单元,采用集中质量矩阵法得到单元的质量矩阵。通过编制MATLAB程序,采用子空间迭代法计算结构在不同板厚时的自振频率。将计算结果与理论解和大型通用有限元软件ABAQUS解进行比较,该单元具有良好的数值计算结果,能够实现动力学范围内薄板、中厚板以及厚板完全通用,具有工程应用价值。

高层建筑开洞剪力墙分析中板单元性能的比较

在高层建筑开洞剪力墙有限元分析中软件用户面临不同板单元模型的选取问题。首先讨论了板单元在计算板结构扭转问题时存在的困难;继而对SAP2000采用的薄板/厚板单元DKE/DSE、SATWE采用的厚薄通用广义协调板单元TMQ在板扭转问题中的性能进行了计算比较;最后利用这些模型分析了高层建筑开洞剪力墙问题。数值算例的结果表明,板单元对扭转问题的分析能力对开洞剪力墙的内力计算精度影响显著;而SATWE采用的厚薄通用广义协调板单元TMQ在模拟中具有明显的优越性。

无剪切闭锁的厚薄通用板单元构造及计算

在采用有限单元法对厚度与跨度比值(厚跨比)较大的平板结构的力学参数进行计算时,往往因不同方向刚度相差过大等问题导致计算精度丧失甚至计算失败。以独立覆盖无网格法(Independent Cover Meshless Method,ICMM)为基础,构造一种厚薄通用板单元。根据Mindlin平板理论,提出一种厚薄板结构通用的数值计算方法——叠加剪切效应法,并与基于经典板理论的薄板计算方法进行对比。构造的板单元可以在相互独立的位移覆盖域内,以形式简洁的多项式作为位移近似函数,避免了构建C;阶连续函数的困难。实例分析表明,提出的叠加剪切效应法在计算薄板及厚板结构时均可获得较为精确的结果,从根本上消除了剪切闭锁现象。此外,该方法对各种网格划分形式均具有较强的适应性,在实际工程中具有较高的实用价值。

桩筏基础沉降的共同作用理论分析

分析了桩筏基础考虑地基基础共同作用时的沉降，对桩筏基础设计中控制基础沉降进行了探讨。