基于奇异值分解张拉整体结构找形方法

张拉整体结构是由一组不连续的受压单元包含于连续受拉单元组成的稳定自平衡结构,为了寻找自平衡状态下的构型,引入奇异值分解的方法,将寻找张拉整体结构的自平衡构型问题转化为最小奇异值的判定。通过广义节点坐标和构件之间的连接关系建立结构的数学模型;引入力密度的概念,对张拉整体结构进行受力分析,列写包含平衡矩阵的平衡方程;对平衡矩阵进行奇异值分解,利用分解获得的最小奇异值判断平衡方程是否有解,对张拉整体结构是否存在自平衡构型进行初步判定,再依据获得的力密度的均匀性(同组构件力密度大小相等)和正负属性(杆的力密度小于0,索的力密度大于0)对结构自平衡状态进一步判断;通过实例分析对该找形方法的可行性进行了验证,结果表明:该方法可以找到张拉整体结构自平衡构型。本文为寻找自平衡张拉整体结构提供了一种思路。

薄膜结构的气弹动力失稳临界风速

笔者采用解析方法研究了三维薄膜结构的气弹失稳临界风速。首先应用薄壳的无矩理论建立了薄膜结构的动力平衡方程 ;随后假设来流为均匀的理想势流 ,考虑流固耦合作用 ,采用不考虑流动分离和考虑流动分离两种气弹模型应用流体力学中的势流理论 ,并参考空气动力学中的薄翼型理论 ,确定了作用于薄膜表面的气动力 ,得到了两种模型情况下薄膜结构的气弹动力耦合作用方程 ;进而利用Bubnov Galerkin方法将此耦合作用方程转化为一常系数二阶微分方程 ,并根据Routh Hurwitz稳定性准则确定了薄膜的失稳临界风速 ;最后通过对临界风速的影响因素进行分析并对两种模型得到的结果进行比较 ,得到了一些重要结论。

桥梁结构分析的有限元法理论及其程序构造

电子计算机和有限元法的应用逐渐传入土木工程界，使桥梁结构分析进入了基于计算机的新时代。同时伴随着现代桥梁跨度的不断增大和结构的不断复杂，传统的手段计算方法已经不能满足需求。在目前桥梁的设计、施工和科研工作中，采用以计算机为计算工具的有限元方法进行结构分析已经成为当今的主流。本文主要探讨桥梁结构分析的有限元理论及其程序构造，主要包括了结构的离散化，单元位移模式的选择，建立整体结构的平衡方程等几个方面。

平面张弦结构的平面内整体稳定性研究

本文对平面张弦结构的平面内整体稳定性进行了分析与研究。按平面张弦结构的构成特点,提出下弦索对提高张弦结构整体稳定性的回复力模型,推导了平面张弦结构的屈曲平衡方程,得到了张弦结构的一阶屈曲临界荷载。将理论值与有限元计算结果进行了比较,证明了理论推导公式的准确性。研究结果表明,与两铰拱相比,张弦结构的整体稳定性有很大幅度提高。对平面张弦结构各类型(张弦梁、张弦拱、系杆拱与拱形张弦拱)的整体稳定性进行了分析与比较,讨论了竖腹杆设置数量对整体稳定的影响。按保证整体稳定性考虑,给出了上弦拱为圆管时对截面惯性矩的控制要求。

特大城市重大突发性公共卫生风险防治研究

新冠肺炎疫情引起各方对城市重大公共卫生风险的关注。在突发性风险视域下,特大城市公共卫生面临的重大风险主要源于公共治理的碎片化问题。当特大城市面对重大突发性公共卫生风险时,本文借鉴平衡计分卡理论(BSC),构建突发性风险视域下整体性治理模式框架,并使用结构方程模型(SEM)对整体性治理模式框架开展实证分析。研究结果表明:在短期内,“仿真模式”、“考核模式”、“共享模式”对特大城市重大公共卫生风险的整体性治理具有一定影响,而“政策模式”与“定位模式”所产生的影响不够明显。因此,当面对重大公共卫生风险时,应综合五大模式,采取以下防范与治理手段:构建风险治理网络化防线,精准定位公共卫生风险区域;设立城市公共卫生信息共享机制,完善城市卫生部门问责体系;国际视野下强化特大城市总体风险治理思路,制定公共疫情中后期生产生活调整方案。