三峡升船机上闸首结构动力试验研究及数值分析

采用振动台动力模型试验和有限元数值相结合的方法，对结构－岩基－库水系统的动力反应进行了分析，并应用于三嵊升船机上闸首结构，结果表明：模型试验反映出的应力，应变规律是合理的，有限元计算的应力分布规律和试验基本一致，并且量值接近，这也说明了本文试验及计算成果的正确性与可靠性，本文的一些结论可作为结构设计的参考。     

ANSYS分析短肢剪力墙抗震性能

利用ANSYS对两组6个钢筋混凝土短肢剪力墙进行单调荷载作用下的非线性有限元分析。将计算的荷载一位移曲线与试验的骨架曲线进行对比分析，结果表明两者符合较好。在此基础上总结出了轴压比和连梁跨高比对短肢墙的力学特征参数和内力分布的影响，为实际工程的截面设计提供     

小浪底南岸进水塔结构抗震性能分析

小浪底南岸引水口进水塔为大体积混凝土结构，其体型和边界受力情况都较为复杂。本文采用三维有限元方法，根据进水塔结构的特点和受力条件，分6种工况对其进行抗震性能分析，研究其应力、位移和内力的分布规律，并对有限元法和结构力学方法的内力成果进行对比分析。计算结果表明，在地震力作用下，进水塔的变形满足结构设计要求，但在抗震薄弱部位内力较大，在结构设计时需采取特殊措施，以确保塔体结构的安全。本文的计算结果为进水塔结构设计提供了科学依据。     

立式储罐动力反应谱分析

采用有限元方法对工程上常用的储罐进行了有限元分析。给出了相应的建模方法和有限元分析方法,结果与理论计算值进行了比较,证明该模型和采用的求解方法是可靠的。在此基础上进行了模态响应分析及动力反应谱分析,得出了储罐内力及变形值,与规范计算结果进行了比较。为今后储罐的工程设计提供了可靠的参考依据。     

三维有限元方法估算郯城8.5级大震重复周期

本文分别对应力应变在1668年郯城8.5级大震时的释放,震后的松弛调整及长期的积累三个阶段建立了物理模型并进行了计算,然后根据线性叠加原理将三个阶段叠加起来得到应力应变随时间的变化,同时算出了大震的重复周期约为2000年。     

钢筋混凝土双偏压柱的配筋计算方法研究

钢筋混凝土框架在工程实际中一般为三维空间结构,框架柱在2个主轴方向同时作用弯矩,将其简化为单向偏心受压柱进行设计可能存在不安全。借鉴《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)给出的双偏压柱正截面承载力计算方法的基本原理,建立了采用迭代法对基于设计内力、配筋面积和中和轴位置建立偏微分方程组进行求解的改进双偏压截面设计方法。基于OpenSees平台建立悬臂柱的非线性有限元模型用于验证双偏压矩形柱的改进截面设计方法。以多个算例的配筋计算结果为例,对比了简化单偏压配筋方法和改进双偏压截面设计方法的差异,并采用非线性有限元模型验证了改进双偏压截面设计方法的准确性和收敛效果。     

钢铝双层组合梁的应力分析与实验

针对钢-铝两种不同材料组合而成的自由叠合梁、楔块连接梁和粘接梁,分别对它们的内力变化、承载能力和弯曲正应力分布进行了实验研究。实验采用电测实验技术方法,并在实验室实测了三种梁的应变数据。基于合理的假定基础上,提出了三种组合梁的简化计算模型,并进行理论分析,推导了三种梁的正应力计算公式,同时采用Ansys软件建立模型,得出计算结果,并与实验结果比较。结果表明:有些实验结果与理论分析吻合较好,对于工程应用有很好的指导意义。     

钢筋混凝土加劲桁架悬索桥的模态分析

采用ANSYS软件对钢筋混凝土土加劲架悬索桥进行有限元分析，提出较为准确的建模方法和最优初始应变的取值条件，使计算结果能满足工程分析精度要求。在此基础上进行了模态分析，计算了钢筋混凝土加劲杵架悬索桥的动力特征及主要结构参数对动力学特性的影响，并对福建三明下洋悬索桥进行实桥测试与分析比较，研究结果有助于对该类悬索桥力学性能的认识。     

复杂应力条件下地基岩石细观破坏研究

为了研究复杂应力条件下的深基坑岩石细观破坏问题,本构方程采用由应变空间导出的弹塑性损伤细观力学模型,借助有限元计算方法,实现了岩石三维破裂过程的数值模拟。采用细观破坏单元网格消去法,实现了有限元模拟裂纹扩展过程;利用位移加载来实现岩石逐渐破裂过程;数值模拟灰岩单轴拉伸及压缩破坏试验、双轴拉伸破坏试验和三轴受压破坏试验,得到其非线性应力—应变曲线和不同载荷阶段弹塑性损伤破裂演化系列图像;分析细观非均匀性对岩石宏观破裂力学行为的影响。研究表明,在复杂应力条件下,随着围压增大,峰值抗压强度明显提高,塑性变形明显增大。本文研究对深基坑施工过程中预防工程事故的发生具有借鉴意义。     

基于MVFOSM有限元可靠度方法的结构整体概率抗震能力分析

结构整体概率抗震能力分析既属于结构体系抗力统计分析研究内容,也属于地震易损性分析研究范畴,多采用数值模拟方法.作为一种不确定性传递的近似解析分析工具,平均值一次二阶矩方法(MVFOSM)广泛地应用于结构构件抗力的统计分析,但是很难应用于结构整体抗力的统计分析,主要困难在于结构反应是基本随机变量的隐式函数,梯度信息很难得到.将结构体系抗力的统计分析和地震易损性分析结合起来,通过基于MVFOSM的有限元可靠度方法,以新一代的地震工程模拟仿真软件OpenSees为计算平台,以最大层间位移角作为结构整体抗震能力参数,对钢筋混凝土框架结构的整体概率抗震能力进行分析,并用Monte Carlo模拟法结果进行验证,从而建立了钢筋混凝土框架结构的整体概率抗震能力模型.算例分析表明,MVFOSM有限元可靠度方法的精度和效率都很高,只需要进行一次有限元分析即可较为准确地获得结构整体概率抗震能力的前二阶矩信息.     

某核电站常规岛抗震分析

核电常规岛主厂房与一般火力发电主厂房结构特点不同,其结构布置很不规则,质量分布也不均匀。本文使用有限元分析软件ANSYS建立力学模型,对常规岛结构进行了抗震分析,主要运用了振型分解反应谱法对结构进行了内力计算,为结构设计奠定了基础。     

某核电站常规岛抗震分析

核电常规岛主厂房与一般火力发电主厂房结构特点不同,其结构布置很不规则,质量分布也不均匀.本文使用有限元分析软件ANSYS建立力学模型,对常规岛结构进行了抗震分析,主要运用了振型分解反应谱法对结构进行了内力计算,为结构设计奠定了基础.     

非一致地震波动输入下大型钢筋混凝土框架结构-地基体系地震响应规律

为探索非一致地震波动输入对大型钢筋混凝土框架结构地震响应的影响,基于OpenSees软件平台建立二维钢筋混凝土框架结构\|地基动力相互作用有限元模型。将El-Centro地震波按P波波形分别以0°、15°、30°和35°角入射该有限元模型进行计算,对比分析框架柱内力和楼层层间位移的地震响应。研究发现非一致地震波输入方法对于大型钢筋混凝土框架结构建筑动力响应影响明显,随着地震波入射角的增大,钢筋混凝土框架结构底层柱的轴力幅值减小,剪力幅值增大,而弯矩幅值变化较小,楼层层间位移幅值也随之增大。研究结果对于大型钢筋混凝土框架结构抗震设计具有参考意义。     

钢筋混凝土框架结构震后可存活概率预测方法研究

针对当前钢筋混凝土震后存活预测相关方法存在预测值与实际值拟合度低的问题,提出基于有限元的钢筋混凝土框架结构震后可存活概率预测方法。利用混凝土本构模型关联数值和钢筋本构模型数值计算,实现钢筋混凝土框架材料本构模型关联数值分析。结合建筑和结构施工图实现钢筋混凝土有限元模拟,将钢筋混凝土框架有限元模型的最大竖向荷载作为结构整体构造竖向极限承载力,并引入随机Pushdown方法及随机竖向IDA法得到钢筋混凝土框架震后可存活概率。经实验证明,将有限元应用至钢筋混凝土框架结构震后可存活概率预测中切实可行;预测值与实际值拟合度高于目前常用方法。所提方法的性能完善,可为该领域发展提供可借鉴的信息。     

楼板开大洞框支剪力墙高层结构空间有限元动力分析

运用SAP2000程序对楼板开大洞框支剪力墙实际工程结构进行了空间有限元分析，研究了这种结构的动力特性以及在三种地震波输入下的加速度反应、位移反应和地震力分布，并对其抗震性能进行了评价。研究成果对类似工程结构设计有一定的指导意义。     

ABAQUS后处理二次开发在结构弹塑性分析中的应用

在弹塑性分析的后处理阶段,通常需要依托大量的分析结果数据对结构进行抗震性能评价,而目前通用有限元软件ABAQUS的后处理功能无法详细提供结构设计过程中所需的数据。为高效、准确的提高结构大震弹塑性分析的效率,节省工程人员在后处理分析时所花费的时间和精力,利用面向对象的脚本语言Python对有限元软件ABAQUS进行了二次开发,实现层间位移角和结构损伤指标的自动计算,并将计算结果以曲线方式输出。文中讨论了ABAQUS自定义功能内核脚本的编写方法和图形用户界面开发的基本方法和流程,分析了插件程序开发中的问题及解决措施,并通过两个算例验证开发插件的正确性。     

异型柱框架结构抗震设计研究

本文在充分考虑钢筋混凝土异型柱框架结构受力特点的基础上，从结构布置、内力组合与调整、轴压比限值和其他构造措施等方面，针对抗震计算和概念设计进行了分析与讨论，得出注重抗震计算分析、加强抗震概念设计等结论，分析过程和有关结论可供工程设计人员参考。     

大跨径钢筋混凝土拱桥抗震性能分析

结合跨径220米的许沟大桥结构设计,通过对全桥有限元模型动力分析和通车动载试验,对钢筋混凝土拱桥全桥动力特性进行分析,并选用50年超越概率为3%的人工地震波和E l Centro波(调整至7度)进行时程分析。根据抗震分析的结果分析控制截面地震内力,并结合通车动载试验结论,对许沟大桥抗震性能做出综合评价,对大跨径钢筋混凝土拱桥抗震设计提出合理建议。     

密肋复合墙体非线性数值分析及抗剪承载力研究

结合课题组前期的研究成果,通过对墙体中不同材料的本构模型、墙体中裂缝、多种材料的联结以及墙体边界条件的研究与探讨,运用通用有限元程序ANSYS对密肋复合墙体进行非线性有限元分析;并在试验结果与有限元模拟的基础上,依据极限平衡理论,建立起来复合墙体的斜截面抗剪极限承载力公式。理论分析与试验研究表明:复合墙体非线性有限元模型能够较好地模拟墙体内力和变形发展的全过程,描述裂缝的形成和扩展,对于实际工程和科学研究具有足够的精度;墙体斜截面抗剪承载力公式与实测值吻合较好,具有一定的精度,满足工程设计需要。     

跨断层隔震管道分析

埋地管道在断层错动作用下的内力分析及其抗震措施一直是生命线工程的一个重要问题与研究热点。对地下管道在断层错位下的响应计算,取得的成果较多,比较经典的有Newmark-Hall方法和Kennedy方法。后来又出现基于壳模型的简化方法,如高田至郎提出的简化计算方法等。相对来讲,关于管道抗震措施的研究成果较少。本文提出一种抗震措施,进行了基于壳模型的有限元动力数值模拟,并与4种松到中密场地土条件下的埋地管道断层错位响应进行对比分析。计算结果表明,本方法中三种长度管道的最大轴向拉应变远小于埋地管道的最大轴向拉应变,而且最大轴向压应变亦不大。