基于弹性补偿有限元法的无梁岔管安全评价

引入承载比和广义屈服准则,提出基于弹性补偿有限元法的无梁岔管安全评价方法,该法根据塑性极限分析原理,先利用承载比改进采用无量纲内力表达的板壳单元广义屈服准则,扩展了广义屈服准则的适用范围,同时利用弹性补偿有限元法设置了单元弹性模量调整的广义应力阈值,改进了传统弹性补偿法的收敛问题,提高了板壳结构极限分析的精度。方法的可靠性通过3个算例得到验证。在此基础上,对某大型水电站的四通无梁岔管通过求解岔管的壳体安全系统和破坏模式进行安全评价。实际应用表明,弹性补偿有限元法可应用于结构极限分析,其收敛性、计算精度和稳定性均较好,可用于无梁岔管的安全评价。

基于承载比的弹性补偿有限元法分析杆系结构的极限承载力

常规的弹性补偿有限元法通常建立于结构单元应力分析的基础上,应用于土木工程结构的极限承载力分析时存在局限性。文中以构件承载比为控制参数,结合塑性极限分析的下限定理,提出了建筑杆系结构塑性极限分析的修正弹性补偿有限元法:首先利用构件承载比和承载比均匀度确定基准承载比,进而通过有策略地调整单元的弹性模量来降低高承载比构件的内力,使得结构的承载比和内力发生重分布,从而形成一系列静力容许应力场,并据此确定结构的塑性极限荷载下限值。该方法可以研究由不同抗力构件组成的杆系结构,且只需利用弹性有限元迭代分析即可求得结构的塑性极限承载力。算例分析说明,该方法计算格式简单、计算精度高。

改进的弹性补偿有限元法在河堤极限承载力计算中的应用研究

文章引入改进的弹性补偿有限元法对辽宁北部某河道堤防的极限承载力进行了计算,并结合原位螺旋桩抗拔试验对比分析不同方法的极限承载力计算精度。结果表明:改进的弹性补偿有限元法结合弹性模量对承载比阈值进行调整和改进,相比于传统方法,其计算误差减少13.9%,且迭代计算收敛效率也明显高于传统方法,改进效果明显。通过工程实例的极限承载力分析,表明河道堤防较易在其中心轴线出现失稳情况。改进的弹性补偿有限元法可在实际工程设计中进行推广和应用。

改进弹性补偿有限元法的堤防承载力计算——以赣江南昌段为例

对赣江南昌段堤防的极限承载力利用改进的弹性补偿有限元法进行计算,然后采用原位测试试验验证了该方法的计算精度和有效性。结果显示:结合弹性模量的改进弹性补偿有限元法能够适当的调整承载比阈值,相对于传统方法具有较高的迭代计算收敛效率,且可降低14.2%的计算误差;通过分析赣江南昌段堤防的极限承载力,中心轴线处属于河道堤防较易发生失稳的区域;在实际工程设计中改进弹性补偿有限元法具有一定的推广和应用价值。

多种材料结构体系塑性极限分析的弹性补偿有限元法

弹性补偿有限元法是一种简单、高效的结构塑性极限分析方法,目前仅用于采用单一材料的结构体系中。在经典弹性补偿有限元法中引入承载比概念,并据此对算法进行了改进,既保留了算法通过结构广义应力场不断平均化获得下限荷载的基本优化思想,又融入了平均化过程按各种材料的广义强度成比例调整的新思想,结构破坏时每种材料同时趋于各自的广义强度,使算法适用于对采用多种材料的结构体系做塑性极限分析。经典算例的对比分析表明,改进算法的分析结果是收敛的、准确的和稳定的。对复杂钢框架结构的极限荷载和破坏模式分析也表明,改进算法可用于采用多种材料的实际工程结构的安全评价中。

考虑恒荷载作用效应的弹性补偿有限元法

通过对弹性补偿有限元法的改进,提出可考虑恒荷载和活荷载同时作用的结构塑性极限分析方法。该方法利用弹性补偿有限元法采用迭代法进行极限分析的特点,在活荷载比例加载逼近极限荷载的同时,保持恒荷载作用效应不变,得到考虑恒荷载作用效应的工程结构极限承载力。典型算例的对比分析和影响因素研究表明,算法分析结果是收敛的、准确的和稳定的。