具有应力集中的机械零件可靠性稳健设计

针对在工程中很难给出带有应力集中的机械零件的显式功能函数的问题,将有限元方法、神经网络技术和可靠性理论相结合,给出了带应力集中的机械零件的可靠性稳健设计方法,数值模拟得到随机设计变量与机械零部件结构响应之间的函数关系式,结合随机摄动法和可靠性灵敏度技术,进行结构可靠性稳健设计,从而解决了工程实际中很难给出极限状态函数显式的问题,为结构可靠性稳健优化设计提供了一种新方法。

急倾斜煤层放顶煤顶煤破碎与放煤巷道变形机理分析

在总结现场试验的基础上 ,应用弹塑性力学及矿压理论分析了急倾斜煤层放顶煤法顶煤破碎过程 ,揭示了放煤巷道的矿压显现与顶煤破碎的内在联系 ,提出了顶煤的破碎机理 ,对完善和推广这一开采方法具有较大的理论和现实意义。

金属材料割线模量峰值与其弹性极限的相关性

为了快速确定金属材料单轴应力状态下的弹性极限或屈服应力,对高碳钢与低碳钢进行了拉伸和压缩试验,绘制了割线模量-应变曲线,分析了割线模量峰值与弹塑性变形的相关性.结果表明,在应力-应变全过程中割线模量存在明显峰值,且达到峰值后呈现衰减特征.峰值所在的位置与其弹性极限具有较为稳定的对应关系,因而通过确定该峰值所在位置可以间接确定弹性极限.割线模量峰值与弹性极限均可能受到加载速度、边界条件或应力状态等因素的影响,还可能存在尺寸或形状效应.

位移连续变更与极限状态函数的连续生成

基于我国《建筑结构设计统一标准》的极限状态设计原则 ,结构物不允许出现影响正常使用的外观变形 ,提出了刚架结构位移连续变更方法·用数值分析与递推公式相结合的方法 ,实现连续变更结构的变形极限状态函数的连续生成·重分析不必重新形成结构刚度矩阵 ,不必反复求逆矩阵 ,使得识别系统主要失效模式的方法得以简化 ,有效地提高了计算时效 ,并为刚度可靠性分析提供了新方法·算例验证了方法的正确性及实用性·

第三章 钢管混凝土构件设计

给出了单一应力状态下钢管混凝土构件承载力的计算公式和复杂应力状态构件的相关极限方程，并简要介绍了ＣＦＳＴ构件刚度和变形的计算公式，及混凝土徐变和收缩、环境温度变化以及在构件上焊接的影响。

考虑墙体位移与土压力耦合的弹性地基梁法

引入墙土摩擦角和土体内摩擦角发展规律的公式,建立非极限土压力与围护结构水平位移的耦合关系。并将该土压力模型嵌入弹性地基梁法的控制方程,利用杆系有限元法求解开挖全过程地下连续墙的受力变形特性。算法经应用于实际基坑案例,并与传统弹性地基梁法计算结果及现场实测数据对比分析,结果表明:考虑围护墙位移与土压力耦合关系的弹性地基梁法能够合理计算及反映土压力从静止土压力向主动土压力的发展过程;对比传统弹性地基梁法,该修正方法计算的围护结构的受力变形特性计算值与实测值更吻合,可为工程实践与设计优化提供更好的理论支持。

结构连续变更第二定理及其应用

从结构连续变更定理出发提出了关于结构变更过程中位移计算的结构连续变更第二定理，用数值分析与递推公式相结合的方法实现对结构连续变更中变形极限状态函数的连续生成，避免了结构总刚度阵重新组装反复求其逆矩阵。

不同变形状态下Euler梁温度应力

基于平面热弹性力学基本方程,引入位移势函数,分析了不同变形状态下Euler梁温度应力解析解,考察了不同类型变温函数对应力分布的影响。数值算例结果表明:当梁自由变形时,温度应力最小;当梁伸长、弯曲受限时,温度应力最大,且为负值。此结果为结构的设计提供了参考依据。

随机-区间混合不确定性下FRP桁架桥多尺度可靠性分析

桁架结构是FRP材料在新建桥梁结构中应用的主要形式之一,然而由于缺乏设计规范、分析方法和数据信息等,FRP桥梁结构存在真实安全度模糊的问题。针对FRP桁架桥在细-宏观尺度参数均存在不确定性,且同时存在随机不确定性和由于概率信息缺乏而表达为非概率不确定性的问题,提出一种多尺度混合可靠性分析方法,该方法能够处理在概率和非概率不确定性并存的FRP结构中的可靠性分析问题。首先,综合运用多尺度方法及随机-区间混合可靠性分析方法等建立多尺度混合可靠度分析模型,并给出可靠度计算公式。其次,通过理论算例验证所提出算法的有效性和精确性。然后,方法应用于一座GFRP桁架桥,通过有限元分析和参数敏感性分析识别对宏观响应影响最显著的不确定性参数,根据显著参数概率信息的完整性,将其划分为区间变量和随机变量。进一步对桁架桥进行位移控制的可靠性分析和以应力控制的可靠性分析,结果表明细观尺度的材料力学性能对桥梁位移控制的可靠性影响较大,而对应力控制的可靠性影响不明显;对桥梁位移控制和应力控制的可靠性影响最大的参数分别为外荷载和抗拉/压强度。最后,比较了方法与其他3种区间变量的处理方法(不考虑区间变量、作为截断正态分布、作为均匀分布)的可靠性,表明不确定性处理的不合理将导致结构可靠性预测的不准确。