服役井架结构的双重非线性分析

按照空间桁架模型，充分考虑了服役井架结构的几何非线性和材料非线性，研究了承载力计算方法，为深入研究服役井架结构的安全度和可靠度评定提供了结构分析基础。

节理岩体双重非线性弹性介质中的纵波传播特性

基于应力-应变关系中包含三阶非线性项的岩石介质和非线性法向变形节理模型,结合波动方程特征线法,得到在非线性岩石介质中纵波法向入射单节理时透射波的半数值解,并编写计算程序。对波源参数、节理参数和岩石非线性、节理位置等进行一系列参数研究,探讨节理岩石双重非线性弹性介质对透射波波形、透射系数和频谱分布的影响。研究结果表明,岩石的非线性系数会对节理的高频滤波作用以及节理面质点位移的恢复路径产生影响。双重非线性作用下的透射波除了和线性岩石中一样受节理参数、波源参数的影响外,还与节理位置和岩石的非线性系数有关。在纵波受岩石非线性作用较大的情况下,频率相同振幅较小的纵波的透射系数较大。大振幅波在双重非线性的影响下,透射波中会产生一系列高谐波,该高谐波是应力波受岩石和节理综合作用的结果。

南宁永和大桥双重非线性稳定分析

考虑拱肋初始挠度等缺陷的影响 ,采用钢管混凝土组合材料的本构关系 ,建立钢管混凝土拱桥非线性稳定的计算方法 ,并编制相应的计算程序。通过模型试验验证 ,对南宁市永和大桥的双重非线性稳定问题和后屈曲问题进行分析研究。

含单组节理的双重非线性弹性岩石介质中的P波传播规律

为研究含单组节理的双重非线性弹性岩石介质中的P波传播规律,在空间域内设置许多间距极小、刚度极大的假节理。对特定节理位置赋予节理非线性变形BB模型,结合非线性波传播的特征线方程,得到一维P波传过含单组不同条数节理的双重非线性弹性岩石介质时透射波的时域半数值解。编写有限差分程序,利用已有计算实例对程序进行验证,并通过计算模拟作进一步参数研究。详细讨论P波参数、节理力学参数、节理条数、节理间距和岩石非线性系数对透射波首波与后续波波形、首波透射系数、首波与后续波能量的影响。研究结果表明,随着传播距离的增大,大振幅且低频的P波波形发生畸变;小振幅且低频的P波对岩石的非线性作用不敏感。节理间距和岩石非线性系数对首波透射系数、首波能量和后续波能量产生不同程度的影响。振幅较小、频率较高的P波传过条数较多的单组节理时,节理表现出明显的滤波和分解能量的作用。

空间钢框架结构的改进双重非线性分析

为了探讨三维结构的高等分析方法,给出基于UL法的严格三维单元虚功增量方程,详细推导了考虑剪切变形影响的三维梁柱单元的几何非线性切线刚度矩阵和基于三维单元简化塑性区模型的双重非线性刚度方程,并编制空间钢框架结构的双重非线性分析程序。使用包括几何与材料双重非线性的数值算例来验证方法和计算机程序的可行性、精确度与有效性。利用该程序,只需一个单元/构件即可准确预测空间钢框架结构的极限承载力与失稳模态,提高了结构的非线性分析效率。

无粘结预应力混凝土梁双重非线性有限元分析

为研究无粘结预应力混凝土受弯构件的荷载-变形特性,用平面应力大变形问题的UL列式法,建立直线配索无粘结预应力混凝土T形截面简支梁的有限元模型,混凝土和钢筋分别采用了Ottosen四参数屈服准则和Von-Mises屈服准则的弹性-完全塑性本构关系;由于相对滑移,无粘结预应力钢束简化为随加载过程不断更新的外力边界条件;用弥散式裂缝模型模拟了混凝土的开裂并用Euler-Newton迭代法求解非线性有限元方程组.用2集中力3分点加载的简支梁试验对有限元模型进行验证,计算和试验所得荷载-挠度曲线及预应力钢束应力增量与荷载关系曲线均具有三折线形特征,且较为吻合,表明所建立的非线性有限元模型是合理和实用的;与不考虑几何非线性因素时的计算结果相比,考虑几何非线性计算所得的荷载-挠度曲线比不考虑几何非线性时更接近实测结果,表明在计算中考虑几何非线性很有必要.

大跨度钢管混凝土拱桥的双重非线性稳定性研究

以鸭池河桥为工程背景,研究了大跨度钢管混凝土拱桥在材料和几何双重非线性下的稳定性能,对比分析了单独考虑几何非线性和考虑双重非线性两种情况下桥梁的稳定安全系数和拱顶位移情况,并分析了横撑、拱脚角等因素对于桥梁稳定的影响。结果表明:双重非线性稳定下桥梁的稳定性的安全系数与弹性状态下相比有着一定的下降,在实际分析的时候不能忽略双重非线性对于桥梁稳定的影响的结论;单独考虑几何非线性意义不大。

钢筋混凝土曲线箱梁的双重非线性耦合

为了分析钢筋混凝土曲线箱梁的非线性力学性能,提出了钢筋混凝土曲线箱梁双重非线性耦合方法。该方法采用虚拟层合板壳单元,综合考虑曲线箱梁的材料非线性和几何非线性,得到了应力-应变、位移-应变的非线性关系。在中心荷载作用下,以一简支钢筋混凝土曲线箱梁为例加以验证。结果表明:该方法所得结果与实验值吻合较好,能够有效地反映该类结构的受力性能和破坏过程。

拱结构双重非线性稳定分析的样条有限点法

本文提出利用样条有限点法来分析拱结构非线性稳定问题。用3次B样条函数来构造结构的位移模式,基于最小势能原理导出了拱式结构的单元刚度矩阵。分析中考虑了材料及几何非线性特征,计算公式简便,易于编程。依本文方法编制了程序,对一典型算例进行了分析。

岩土工程中一类双重非线性问题的处理方法

针对土体和土体与结构接触面上的双重非线性性质,提出了采用理想弹塑性模型来模拟土体和采用非线性弹性-理想塑性模型来模拟土体与结构接触面相结合的方法,详细叙述了该方法的原理和数值实现方法。编制了面向对象的有限元计算程序,通过对地基极限承载力的计算验证了理想塑性模型的正确性,通过对一个受弹性基础梁作用的弹塑性地基分析验证了本文方法的适用性。计算结果表明,该方法简单实用,有一定的推广应用价值。

钢-混凝土组合肋壳双重非线性稳定

对新型混凝土薄壳——球面钢-混凝土组合肋壳进行双重非线性稳定研究,考虑几何和材料双重非线性的影响,通过结构受力全过程分析,确定其极限承载力,并系统考察了分割频数、矢跨比和初始缺陷等因素对结构弹塑性稳定性能的影响,详细讨论极限荷载变化以及失稳区域的分布情况.通过大规模参数分析研究,较全面揭示了新型壳体结构的弹塑性稳定性能的规律性,得到各种情况下弹塑性极限承载力的变化趋势和结构的失稳形式,确定考虑初始缺陷影响后,极限承载力下降程度.

空间受力钢柱的双重非线性分析

使用塑性铰的概念，同时考虑几何非线性、残余应力、端部约束等的影响，对一系列空间钢柱在同时承受轴力和两个方向弯矩作用时的力学性能进行了模拟分析。与试验结果的对比分析表明，这种方法具有较好的准确性和可靠性，为高层钢结构空间力学性能简化分析奠定了理论基础。

混凝土拱坝抗滑稳定双重非线性加固分析

对于大型复杂混凝土结构的设计与施工,必须进行双重非线性分析才能保证工程经济合理及安全可靠。利用样条有限点双重非线性方法对坝体和坝肩岩体抗滑稳定性进行分析,并提出了相应的算法。实际工程分析结果表明,样条有限点双重非线性分析法是进行拱坝和坝肩抗滑稳定性分析的一种有效方法,能够得到经济、安全的加固方案。

悬索结构的双重非线性有限元分析

本文采用线性强化模型,建立了悬索结构双重非线性有限元分析的方法,并编制了计算程序.通过索网结构的极限载荷实例计算,使本文的方法及程序得到了验证。

截面尺寸对薄壁压杆双重非线性稳定的影响

在荷载作用下薄壁压杆破坏的主要形式是屈曲失稳。考虑材料和几何双重非线性影响,基于有限元分析软件AN-SYS对薄壁压杆进行了稳定数值仿真分析。采用正交试验设计方法设计试验,研究工字型截面尺寸效应对结构稳定承载力的影响,通过方差分析确定各影响因素的比例。结果表明:翼缘宽度对稳定极限载荷的影响最大,翼缘厚度次之,而腹板高度和腹板厚度对稳定极限载荷影响最小不显著。

预应力混凝土T形梁破坏全过程的双重非线性分析

根据预应力混凝土T形梁的预应力钢筋配置特点,推导混杂组合单元,建立相应计算模型,并就几何非线性对其力学响应进行研究。基于实体退化单元理论构造混杂组合单元,混凝土和普通钢筋采用层单元模拟,平直和弯曲预应力钢筋分别采用层单元和空间TL单元模拟。根据有黏结预应力钢筋和混凝土的位移协调性,推导了混杂组合单元的整体转换矩阵和钢筋对混杂组合单元整体刚度矩阵的贡献;同时,实现了多组分材料的双重非线性。由算例分析可知,计算结果与试验成果吻合良好;加载初期至屈服荷载阶段,几何非线性影响不到10%,此阶段可只考虑材料非线性;屈服后至破坏阶段,几何非线性影响超过10%,故进行屈服后的受力性能分析应计入几何非线性。

连跨悬索桥中间钢塔双重非线性极限承载力研究

以研究某悬索桥初步设计方案中间人字形钢桥塔在运营阶段的双重非线性极限承载力为目的,根据非线性有限元理论,阐述了同时考虑材料非线性和几何非线性的双重非线性薄壁箱形结构极限承载力的分析计算方法。根据边缘材料屈服和薄壁失稳出现的先后顺序,归纳了3种薄壁结构的塑性铰成因。采用通用有限元软件混合单元类型建立空间有限元模型,并根据其塑性铰成因归纳了桥塔达到极限承载力时的失效模式,以此对中间钢塔的运营安全性进行判断并提出相应的加强方案。

履带起重机组合臂架双重非线性稳定性分析

以750 t履带起重机为例,应用Ansys对超起工况的组合臂架进行双重非线性稳定性计算。通过对单主臂模型、单副臂模型与组合臂模型的载荷-位移曲线对比分析,深入研究双重非线性对组合臂架整体稳定性的影响。改变组合臂中主臂或副臂的长度,探究臂架长度对组合臂稳定性的影响。计算结果表明,组合臂的双重非线性比组合中的单主臂和单副臂的表现更明显,组合臂中的副臂对整体稳定性影响比主臂更大。

多高层钢框架的双重非线性有限元分析

本文基于非线性连续介质力学的有限变形理论和结构分析的塑性铰形成机理,介绍一种用于多高层钢框架结构双重非线性分析的简化单元模式和有限元方法,并推导了简化单元模式的增量刚度矩阵.它可以考虑杆件横截面塑化、塑性区长度、残余应力、轴力的二阶效应和轴力降低杆件截面极限弯矩等几何和材料非线性因素的影响.通过算例表明,本文方法是可靠的,可供工程设计人员参考.

单层球面网壳结构稳定性的双重非线性分析

在单层球面网壳结构稳定性研究方面,同时考虑材料非线性和几何非线性的研究领域,很少有人涉足。首先给出了ANSYS模型参数分析方案,再利用ANSYS,考虑了几何非线性和材料非线性两个方面,分析了影响单层球面网壳结构稳定性的三个因素,即球面矢跨比与分割频数、分割扇形面数。并通过38例单层球面网壳结构的分析数据的回归拟合,得到理想的周边铰接的K6-6型单层球面网壳结构的临界荷载的计算公式,通过算例验证了本文公式的有效性。