基于降雨过程理论分析的初期雨水调蓄容积计算

以我国现行规范的极限强度理论为基础,从雨水管道设计流量公式出发,考虑到初期降雨强度的时间变化,将一场雨划分为两场雨,推求了一场降雨的收集调蓄过程中初期雨水和洁净雨水累积量的变化规律,并给出在某重现期下的计算公式。

型钢与混凝土之间粘结强度的力学分析

基于大量实腹式型钢混凝土试件粘结滑移性能对比试验研究结果,得到了型钢与混凝土粘结面上粘结应力的分布特征和粘结力组成部分(化学胶结力、摩擦阻力和机械咬合力)之间的转化规律;根据磨损接触面的运动调节机理,分析了型钢与混凝土之间粘结面的微动磨损特征,论证了型钢混凝土粘结滑移试验中荷载-滑移曲线与接触体系三体理论中破损混凝土形成和演化规律之间的吻合特性;根据型钢与混凝土协同受力的主要缺陷是其粘结面易发生剪切粘结破坏的试验结论,对型钢与混凝土之间的粘结滑移破坏进行了剥层理论分析,阐释了型钢与混凝土之间摩擦阻力和机械咬合力的产生和转化规律;对型钢混凝土粘结强度进行了塑性极限理论分析,推导了粘结强度上限解的数学表达式,并对影响型钢与混凝土粘结性能的材料因素进行了探讨。研究成果为型钢混凝土结构的设计计算理论研究奠定了基础,并且为组合结构的数值实验分析提供了理论依据。

用双剪强度理论对具有圆孔的大薄板材料的极限分析

本文利用双剪强度理论对具有圆孔的大薄板材料进行了极限分析，得到了相应的解析解。此解考虑了材料的拉压强度不同以及中间主应力效应。

平台支撑的潜艇内部平面舱壁极限强度的模型试验研究

为了研究平台支撑的潜艇内部平面舱壁极限强度,根据实艇舱壁结构,按1:2的缩尺比设计制作了一个舱壁模型,采用内压试验方法进行了模型极限承载能力的试验。利用国际通用的大型非线性有限元分析软件MSC/MARC,对舱壁模型进行了几何/材料的双重非线性的有限元分析,试验值与有限元分析计算值吻合良好。通过对模型试验结果的分析,得出了一些对指导潜艇平面舱壁结构设计有实用价值的结论。

基于统一强度理论冻结壁应力场和位移场研究

采用统一强度理论,将冻结壁视为无限长空间轴对称弹塑性厚壁圆筒,对冻结壁进行弹塑性分析,推导了冻结壁的弹性极限荷载、弹塑性径向位移场、应力场和塑性极限荷载。将理论计算结果与文献工程实例实测数据作了比较,结果吻合较好,验证了理论公式的正确性。并进一步分析了塑性极限荷载P_p与粘聚力c之比,与强度理论参数b、内摩擦角(?)和内、外半径之比r_e/r_i之间的关系。该结果为冻结壁的设计提供了一定的理论依据,对工程设计有一定的参考价值。

平面弯曲下带加劲肋的T型方管节点极限承载力分析

为得到加劲肋加强T型方管节点承受平面内弯矩作用下极限承载力提高系数ψ的表达式,本文在试验与有限元对比的基础上,用ABAQUS软件进行了参数化分析,并用Origin软件进行了回归分析。结果表明:支管与主管截面宽度之比β=0.4~0.7时,节点的破坏主要是上壁面屈服所致,加劲肋加强T节点极限承载力平均是无加劲肋节点的2.55倍;节点承载力与加劲肋厚度t_w、加劲肋宽度b_w、β皆呈正相关,影响程度为β>b_w>t_w;加劲肋承载力M_S随加劲肋厚度与主管截面宽度之比τ、加劲肋宽度与主管截面宽度之比η和β的增加而增加,其中三者影响程度大小次序为β>η>τ,提高系数ψ随τ、η的增加而增大,其中η的影响大于τ,β对ψ的影响不大。最后得出了加劲肋加强T型方管节点承受平面内弯矩时极限承载力的计算公式。

哑铃型钢管混凝土拱肋极限承载力研究

为了研究哑铃型钢管混凝土拱肋的力学性能,基于统一强度理论和等效梁柱法,考虑中间主应力和材料拉压比的影响,推导了其极限承载力的新公式。采用梁单元建立哑铃型钢管混凝土拱肋的有限元模型,对其受力全过程进行双重非线性分析。将理论分析结果和数值计算结果与相关文献的试验结果进行比较,吻合良好,验证了本文理论分析方法和有限元计算方法的正确性。采用有限元方法,对荷载工况、长细比、矢跨比、截面形式和腹腔混凝土等参数的影响特性进行分析,研究结果表明,荷载工况对哑铃型钢管混凝土拱肋的极限承载力影响显著,荷载越对称、均匀,拱肋的极限承载力越高,竖向变形越小;拱肋的极限承载力随长细比的增大而显著降低,随矢跨比的增大先提高后略有降低;截面形式对拱肋的强度和刚度均有较大影响,而腹腔混凝土对其强度和刚度几乎没有影响。

具有圆孔的大薄板材料的统一极限解

采用俞茂宏统一强度理论对具有圆孔的大薄板材料进行了极限分析，得到了统一解形式。以往基于Ｔｒｅｓｃａ、Ｍｉｓｅｓ、双剪屈服准则以及Ｍｏｈｒ－Ｃｏｕｌｏｍｂ强度理论的极限解均为本文统一解的特例。此解可适应于不同性质的各类材料，合理地得出不同材料的相应解。

孔洞受压的统一极限分析

采用俞茂宏统一强度理论分别就平面应变和平面应力问题对受压孔洞进行了极限分析，得到了各自的统一解形式。以往的基于Ｔｒｅｓｃａ、Ｍｉｓｅｓ、双剪屈服准则以及ＭｏｈｒＣｏｕｌｏｍ ｂ 强度理论的极限解均为本文统一解的特例。此解可以适应于广泛的不同性质的各类材料。

锈蚀钢筋混凝土柱的强度-变形分析模型

对锈蚀钢筋混凝土柱的抗震性能进行了试验研究,分析锈蚀试件的破坏过程和破坏特点,重点研究了柱纵筋锈蚀率和轴压比对锈蚀钢筋混凝土柱受力性能的影响。在试验研究基础上,对反复荷载作用下钢筋混凝土柱的分析模型进行修正,建立了锈蚀钢筋混凝土柱的压-剪-弯交互作用分析模型,应用改进斜压场理论、传统截面分析法对锈蚀钢筋混凝土柱的受剪机理、受弯机理进行分析,通过锈蚀压弯构件轴向应变的变形协调将受弯模型和受剪模型结合,最终计算获得锈蚀钢筋混凝土柱的承载能力和极限变形,并通过12根锈蚀钢筋混凝土柱的试验结果对建议分析模型进行了验证。研究结果表明:锈蚀钢筋混凝土柱承载能力试验值与计算值之比的平均值为1.107,方差0.010,吻合较好;锈蚀试件按建议分析模型计算得到的极限变形与试验数据接近,平均值为0.873,方差0.051。因此,建议模型可分析水平反复荷载作用下锈蚀钢筋混凝土柱的极限变形和承载能力。

拉压异性材料含受压圆孔大平板的极限分析

探讨了广义双剪应力强度理论在平面应力状态下的屈服轨迹及其方程式 ,并用于拉压异性材料圆孔受内压的极限分析 ,得到了与拉压比有关的弹性极限内压力 ,弹塑性区的应力、弹塑性内压力与弹塑性分界半径之间的关系、塑性区的最大半径和最大内压力 。

基于盲数理论的关键块体稳定性分析研究

针对运用块体理论分析岩质边坡稳定性问题存在多种不确定性的混合体,提出用盲数表达具有不确定性的计算参数,将盲数理论引入楔形关键块体稳定计算方法中,给出了一种安全系数的计算方法。通过盲数运算可得到安全系数在不同取值区间内的可信度,较好地减少了因取单一值计算结果中主观因素的影响。实例研究结果表明,该方法方便灵活、有效、实用、计算结果较为可靠、合理。

散货船隔舱重载下极限强度简易计算方法研究

散货船在装载矿石等重货时,通常只装载在奇数货舱内,这就是所谓的隔舱重载工况。在这种工况下,中间舱的双层底结构除受到总纵弯曲作用外,还会受到邻舱重货引起的局部弯曲作用,而且该局部弯曲的作用会降低中拱状态下船体梁的极限强度。文章提出了一种简易计算方法,顶边舱结构和底边舱结构可以看作两根梁,双层底结构可视作正交异性板,运用双梁理论和正交异性板理论可推导出局部弯曲的影响。然后,考虑该局部弯曲的作用,用Smith法计算船体梁的极限强度。最后,将文中方法计算的结果与FEM结果进行比较,并对结果进行了分析。

薄圆环极限荷载统一解

采用双剪统一强度理论 ,考虑材料的拉压性能差异 ,对薄圆环进行弹塑性分析 ,得出了极限荷载统一解 .利用此解可以合理地得出不同材料的相应解 .现有的 Tresca、Mises、Mohr-Coulomb、双剪强度理论等解是本文统一解的特例 .结果表明 ,拉压性能差异对薄圆环的极限荷载有明显的影响 ,利用本文解 ,能充分发挥材料性能 ,减轻结构重量 ,取得多方面的效益 .

钢筋混凝土受弯构件非规比m的研究

本文首次提出钢筋混凝土受弯构件非规比m的概念。采用数理统计中的正交试验设计方法,分析了各主要因素对钢筋浊凝土受弯构件非规比m的影响程度。着重研究了钢筋混凝土矩形截面受弯构件非规比m与含筋率μ之间的具体表达式。

平台支撑的潜艇平面舱壁的极限强度分析

借助国际通用的大型非线性有限元分析软件,对潜艇内部以加强平台取代水平横桁的平面舱壁结构的极限强度进行了非线性的有限元分析。阐述了单元及网格尺度的选择和求解控制策略;求得了结构的应力、应变分布规律;以及探讨了结构极限承载能力、破坏模式、塑性破坏机理。模型试验结果表明,试验值与有限元分析计算值吻合良好。

基于统一强度理论的冻结壁弹塑性应力分析

将冻结壁等效为弹性模量、黏聚力呈抛物线分布的功能梯度材料(FGM)厚壁圆筒,基于统一强度理论,考虑中间主应力的影响,推导得到冻结壁的弹性极限荷载、弹塑性应力场及塑性极限荷载的解析解。将所得结果与均质冻结壁进行比较,并分析强度理论参数对各个解析解的影响。研究结果表明:考虑冻结壁的FGM特性,应力分布较均质冻结壁有一定的变化,环向应力由线性分布变为抛物线型分布;环向应力的最大值不再出现在冻结壁的内壁或外壁,而是出现在冻结壁厚度的中部;与均质冻结壁相比,FGM冻结壁的弹性极限荷载较大,但塑性极限荷载却较小;FGM冻结壁的弹性极限荷载、塑性极限荷载、径向应力及环向应力均随强度理论参数的增大而增大。所得结果可为冻结壁的设计提供一定的理论参考。

腐蚀损伤下船体总纵极限强度可靠性分析方法探讨

针对腐蚀损伤下船体结构安全性评估问题,基于实船腐蚀勘验数据,引入非概率可靠性评估理论,提出舰艇现时状态下船体结构总纵极限强度非概率可靠性分析方法,建立船体结构非概率可靠性分析模型。对某舰艇船体结构现时状态下的总纵极限强度可靠性及非概率可靠性分析方法在船体结构安全状态评估方面的应用性进行了分析。结果表明:非概率可靠性分析方法克服了过度依赖样本数据的缺陷,较确定性方法更贴近客观实际,在舰艇船体结构技术状态评估方面具有较好的应用前景。

弱层蠕变对边坡稳定性的影响

根据边坡的时效理论和岩体蠕变理论,利用测斜监测与蠕变实验的手段,得到了新疆某露天煤矿的软弱夹层位置与蠕变特性,根据该矿山弱层蠕变的规律,分析了边坡的有效服务时间,具有重要的工程价值。

豪华邮轮极限强度计算的有限元方法研究

为揭示豪华邮轮极限状态的变形特征,考察初始几何缺陷的影响,文章对一艘理想的巴拿马客船进行整船有限元分析,发现船舯位置上层建筑与主船体以双平截面的方式变形。鉴此,参考“双梁理论”假设上层建筑与主船体绕各自形心受弯转动,提出了一种利用柱间有限元模型进行豪华邮轮极限强度计算的方法,对比经典的极限强度有限元计算方法,精度有明显改进。