THE ILLUSTRATION CALCULATIONS OF SECOND ORDER EFFECTS IN ELASTIC HALF-SPACE ACTED UPON BY A NON-UNIFORM SHEAR LOAD

This paper is a continuation of [1]. An example is discussed in derail to illustrate the second order effects. Numerical calculations for the second order elastic material for the z-direction displacement and the stress t(rz) are carried out. It is found that the second order effect is to reduce z-direction displacement and to decrease t(rz)inside the circle but to increase its value outside the circle.

THE GENERAL SOLUTION OF SECOND ORDER EFFECTS IN ELASTIC HALF-SPACE ACTED UPON BY A NON-UNIFORM SHEAR LOAD

This paper is a continuation of [1]. A closed form solution to the second order elasticity problem, when an isotropic compressible elastic half-space undergoes a deformation owing to a non-uniformly distributed shear load, is presented. The method of integral transform is employed to determine the solutions.

长细比对五螺箍圆形钢筋混凝土柱轴心受压性能的影响

为研究长细比对五螺箍圆形钢筋混凝土柱轴心受压性能的影响,本文运用ABAQUS软件建立有限元模型并对其开展了轴心受压的数值模拟,将有限元分析结果与已有文献中的试验结果进行比较以验证模型的合理性。基于经过验证的有限元模型,建立具有初始偏心的不同长径比和直径的构件,对其进行轴心受压有限元分析。结果表明:同一组构件,随着长径比的增大,构件的承载力降低,稳定系数也有所降低,但侧向挠度不断增大,二阶效应的影响也越来越显著;长径比相同时,截面面积的增加能够降低长径比对构件峰值承载力下降程度的影响,构件的稳定系数有所增大。本文根据有限元分析结果,对五螺箍圆形钢筋混凝土柱轴压承载力计算公式进行稳定系数修正并给出稳定系数的取值建议:当五螺箍圆形RC柱的核心区长径比为212时,稳定系数可查表取值,若核心区长径比不为整数,则可采取线性内插法进行取值,也可按稳定系数计算式进行计算。

基于二阶梁柱单元的精细塑性铰算法

采用精细塑性铰法考虑残余应力和逐步塑性,并引入弓形效应来提高计算精度,同时基于截面组合法建立的工字形或H形截面的屈服面方程进行严格推导,提出一种单元恢复力迭代算法,减少了半理论半经验公式的使用。此外,所采用的梁柱单元还可以考虑梁构件剪切变形和几何初始缺陷的影响。相比之前的方法,该方法能在进行塑性铰分析的同时,在单元的轴力表达式中考虑二阶效应,更全面地考虑非线性因素影响。最后,通过两个经典算例的对比,证明了该方法具有高效率和高精度的特点。

起重臂动力稳定分析中的非线性三结点梁单元

针对起重机箱形伸缩臂在轴向周期载荷作用下的动力稳定性和传统两结点梁单元在结构分析中精度不够的问题,依据有限元插值理论采用五次Hermite插值,构造考虑二阶效应的非线性三结点Euler-Bernoulli梁单元横向位移场,推导出新型三结点梁单元的单元矩阵.运用Lagrange方程建立周期载荷作用下伸缩臂在小变形情况下的参数振动方程,给出了起重机伸缩臂的动力不稳定区域边界,并讨论阻尼对伸缩臂动力稳定性的影响.分析结果表明,非线性三结点梁单元与传统两结点梁单元划分3～4个单元具有相同的计算精度,应用有限单元法求解动力稳定问题是有效的;随着阻尼系数的增大,伸缩臂动力不稳定区域逐渐减小,阻尼的存在有利于伸缩臂的动力稳定性.

风荷载及竖向荷载作用下框架的侧移二阶效应

框架在风荷载及竖向荷载共同作用下,由于框架产生侧移变形从而引起侧移二阶效应。为了简化分析,给出了梁、柱刚度的统一的折减系数,对弹性阶段和极限阶段框架侧移二阶效应进行了分析和比较,结果表明在框架设计中应当考虑侧移二阶效应。

一种旋转设备疲劳寿命预测的新方法

疲劳损伤累积模型是预测机械零部件疲劳寿命的基础。针对大多数损伤累积模型忽略了多级载荷历史效应及载荷次序效应对损伤累积的影响,提出了一种基于S-N曲线及Miner理论的非线性疲劳损伤累积模型。该模型考虑了载荷历史效应与载荷次序效应对机械零部件疲劳寿命的影响,克服了线性疲劳损伤累积模型的不足。将该模型与线性疲劳损伤累积模型预测结果进行对比,表明该模型对机械零部件疲劳寿命预测结果更加精确和可靠。

工作记忆中央执行成分对估算表现的影响

工作记忆中央执行成分在计算加工的诸多过程中发挥重要影响。以82名大学生为被试,采用双任务实验范式考察工作记忆中央执行成分对估算表现的影响。结果发现:1)估算过程需要中央执行成分的参与,增加中央执行成分负荷会导致估算准确率下降;2)无论是否增加中央执行负荷,问题大小效应在估算中均不明显;3)乘法个位数大小顺序会影响估算值的准确性,在有中央执行负荷时数字顺序效应明显。

钢变电构架考虑损伤的承载能力计算模型研究

针对无侧向支撑的两跨人字形钢结构变电构架,在构架柱损伤前后,分别进行了考虑结构二阶效应的承载能力分析。为了模拟构架柱的凹陷损伤,分别采用了等效刚度模拟方法和区段损伤模拟方法。分析中考虑了构架柱的初始几何缺陷,加载过程分别考虑了几何非线性、材料非线性以及两种非线性因素共同作用的影响。在导线荷载作用下,通过分析对比变电构架受损前后的二阶弹性、一阶弹塑性和二阶弹塑性曲线,得到了其承载能力的变化规律:变电构架的极限承载能力主要受弹塑性二阶效应的影响,但与弹性极限差别较大;与区段损伤模拟方法相比,采用等效刚度模拟方法时,其极限承载能力降低较为明显。

三种类型钢变电构架考虑二阶效应的受力性能比较

对双侧、单侧及无侧向支撑的三种两跨人字形钢结构变电构架在导线荷载作用下进行了考虑结构二阶效应的受力性能分析。分析中考虑了构架柱的初始几何缺陷,加载过程分别考虑了几何非线性、材料非线性以及两种非线性因素共同作用对变电构架受力性能的影响。通过分析对比三种类型变电构架在考虑各种影响因素下的受力性能,找出了它们的二阶效应特点以及侧向支撑的作用特点。

非均匀切向荷载下弹性半空间二阶效应的一般解答

继文[1]，本文运用积分变换方法，获得了可压缩各向同性弹性半空间在非均匀分布的切向荷载下，二阶弹性效应问题的封闭形式一般解答．

细长偏心受压钢筋混凝土杆件的强度失效及稳定失效极限承载力分析

在研究了细长偏心受压钢筋混凝土杆件强度失效及稳定失效规律的基础上,明确了钢筋混凝土偏心压杆在考虑二阶效应和不考虑二阶效应时的非线性强度失效特征及设计准则;并通过非线性有限元模拟分析,给出了细长钢筋混凝土压杆的极限承载力表达式以及由此确定的双控设计法。

非均匀切向荷载下弹性半空间二阶效应的实例计算

继文[1]，本文详细讨论了一个实例，对二阶弹性材料在Z方向的位移和应力作了数值计算，我们发现，二阶效应使Z方向位移减小而使应力trz的值在荷载作用圆内减小而在圆外却增加。

后燃烧效应对约束空间内爆炸载荷的影响规律

[目的]为了研究后燃烧效应对约束空间内炸药爆炸载荷的影响规律,[方法]将反应率模型耦合到可压缩欧拉方程中,并以源项的方式进行后燃烧能量的添加。采用五阶WENO有限差分格式和三阶TVD-RK格式对耦合方程空间项和时间项进行离散求解,自主编写约束空间内炸药爆炸后燃烧过程的二维数值计算程序。基于自主程序开展不同工况下内爆炸后燃烧效应数值计算,探讨内爆炸过程中反应速率及后燃烧能量大小对爆炸载荷的影响规律。[结果]研究表明:在后燃烧能量大小一定的情况下,反应速率常数增大时,冲击波到达时间提前,冲击波峰值、冲量均增大,准静态超压峰值保持不变;在反应速率常数一定的情况下,随着后燃烧能量的增大,冲击波峰值、冲量及准静态超压峰值均增大;后燃烧能量的加入能显著增强爆炸载荷强度。[结论]研究成果可为抗爆结构设计及毁伤评估提供一定的参考和指导。

低周反复试验轴力加载装置的系统摩擦力

在柱、剪力墙等的低周反复加载试验中,与施加轴压力的竖向作动器相连的钢铰轴处或滑动导轨处存在的摩擦力会导致加载水平力的测量结果不同程度地较真实值偏高。通过试验和有限元计算,分析了该摩擦力的规律和量化取值。为了消除材料非线性并准确考虑几何非线性的影响,设计两个型钢柱进行了材料弹性状态下的低周反复试验,并在OpenSees平台上建立了能够准确计算二阶效应的有限元模型。根据试验测量结果、有限元分析结果对该试验的轴力加载装置引起的摩擦力进行计算,研究了摩擦系数的取值方法,并考察了摩擦力对柱试验结果的影响。研究结果表明:由轴力加载装置引起的摩擦力主要受轴压力值影响,柱顶位移的影响较小;随着轴压力增大,摩擦力增大、摩擦系数变小;最大摩擦力、最小摩擦系数均趋于较稳定的取值;对于轴压力为350～900kN的钢筋混凝土柱,由该装置摩擦力引起的低周反复试验的柱顶水平力测量结果误差约为5～13kN。

竖向荷载对RC框架动力检测参数影响的试验研究

通过对不同工况下三跨两层平面框架结构的检测实验,对比分析了恒载对框架结构动力检测参数的影响问题,得出了恒载对一般框架结构的检测刚度和检测频率有较大影响的结论,建议在多层框架结构的新建设计以及实测鉴定中也应考虑重力二阶效应的影响.

HRB500钢筋轻骨料混凝土偏心受压构件二阶效应计算研究

按照我国混凝土规范和美国混凝土规范中偏心受压构件二阶效应的推导方法,分别推导了HRB500钢筋轻骨料混凝土偏心受压构件的二阶效应计算公式。通过推得的公式分别计算考虑二阶效应后HRB500钢筋轻骨料混凝土偏心受压构件的极限承载力,并且与试验结果相对比。研究表明:两种方法推得的二阶效应计算公式各有优缺点,采用我国规范推得的公式所计算的承载力与试验结果较为接近,采用美国规范推得的公式所计算的承载力仅在小偏心受压构件范围与试验结果接近,建议HRB500钢筋轻骨料混凝土偏心受压构件的二阶效应仍按普通混凝土规范的公式计算。

钢筋混凝土偏压构件承载力各国规范算法比较

为进一步研究钢筋混凝土偏压构件的承载力计算方法,利用收集的试验资料,采用中国《混凝土结构设计规范(GB 50010-2010)》、《混凝土结构设计规范(GB 50010-2002)》、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62-2004)》进行计算,发现部分试件采用中国规范计算结果与试验值的偏差超过20%。进一步通过算例,分别采用中国规范和美国《Building Code Requirements For Structural Concrete(ACI 318-05)》、欧洲《Eurocode 2:Design of Concrete Structures(EN 1992-1-1:2004)》规范进行计算,发现在构件计算长度相同的情况下,各规范的计算结果存在较大差异。另外,各规范在构件的计算长度取值方面,也存在一些区别。建议进一步开展钢筋混凝土偏压构件的承载力计算方法的研究。

应用被动式高次谐波腔改善合肥光源的束流寿命(英文)

高次谐波腔被用于同步辐射光源中拉长束团,降低束团密度,从而提高束流寿命,并且对光源亮度影响很小。理论推导了加入高次谐波腔之后的有关纵向束流动力学方程,计算了改造后的合肥光源(HLS-II)在加入三次谐波腔时最优条件下的寿命改善因子为2.9,束团长度为45.65 mm;计算还表明束团在均匀填充模式下谐波腔中的束流负载效应对束团拉伸的影响可以忽略。经过大量数值模拟计算,优化设计了一个带有高次模阻尼的三次谐波腔。

建筑框架结构稳定性测试模型仿真分析

为加强建筑物稳定性,在施工过程中综合考量当地影响结构稳定性因素,提出建筑框架结构稳定性测试模型仿真分析方法,首先计算建筑框架刚重比界值与结构临界荷载间的关系,分析重力二阶效应所引起的附加位移以及内力限值影响,引入灵敏度分析法,选择修正参数为质量密度、截面几何特性以及弹性膜量等物流参数,通过对模型的修正,得到了建筑物稳定性的模型参数。仿真结果证明:在输入的加速度是0.8g工况之后,建筑框架生成大量的缝隙,而在1.0g加入黏滞阻尼器后,只有锚固位置的混凝土因应力集中生成脱落,说明增设黏滞阻尼器的模型能够降低结构破损情况。