非线性有限单元法

一、绪言固体力学中的非线性问题是一个相当困难的却又是工程建设中迫切需要解决的问题。多年来,这个问题一直未能得到很好的解决,其原因有两方面:(一)由于人们对介质的力学特性缺乏足够的认识,因而难以提出一个完善的力学模型来描述介质的受力变形机制。     

大跨度钢管混凝土拱桥非线性抗震性能研究

基于OpenSees平台建立钢管混凝土拱桥动力分析模型,并与Midas Civil模型结果进行比对。通过一条强震记录下的IDA分析,得到钢管混凝土拱桥拱肋横桥向非线性地震性能,比较拱肋采用弹性梁单元和纤维梁单元两种模型的拱脚弯矩时程曲线和拱顶位移时程曲线,分析拱肋关键截面屈服机理,绘制它们的曲率IDA曲线和拱顶位移IDA曲线。研究结果表明:横桥向在强震作用下拱脚和拱顶不一定先屈服,而是在拱肋截面突变或有集中质量连接处,在设计时需重点考虑;随着地震动增大,先是与横撑连接处拱肋首先屈服,然后是拱脚和拱顶位置,最后向整个拱肋扩展,拱肋非线性性能良好,仍有一定的抗震储备能力。     

应力增量触发断层岩体能量释放模拟与地震成因探讨—以龙门山断裂带为例

本文以龙门山断裂带为背景,基于岩体应变能基本理论,使用FLAC软件模拟地震能量源和能量释放形式,计算结果显示:在0.01 MPa水平应力增量作用下,龙门山断裂带及附近区域可释放的应变能约为3.24×1013 J;使得断层面之间发生滑移,克服断层面滑动摩擦所需消耗的能量约为2.10×1013 J;岩体在重力方向上产生位移,克服重力做功所消耗的能量约为1.14×1013 J。由此可推断:在一定区域内,应力触发释放能量值与克服断层面滑动摩擦和克服重力做功所消耗的能量之和大致相当;应变能可能会在某一区域范围内集中释放,形成地震效应。本次应力增量触发断层周围岩体能量释放事件中,在映秀—北川断裂与灌县—安县断裂之间的局部区域集中释放的能量为7.67×1012 J,相当于一次M_S5.39地震发生所释放的能量。      

基于循环Pushover及IDA方法的半刚接钢框架内填暗竖缝RC墙结构的超强分析

为研究评估方法对量化半刚接钢框架内填暗竖缝RC墙结构(简称PSRCW)超强性能的影响,严格按我国现行抗震规范设计了一栋位于设防烈度为8度区的10层PSRCW标准算例。考虑钢材、钢筋、混凝土强度等材料力学性能的随机性,基于Latin超立方抽样方法将其扩展为40个PSRCW样本算例,采用广义乘方及均匀水平荷载分布模式的循环Pushover方法确定了40个PSRCW样本算例的滞回及骨架曲线,基于概率方法按置信水平为95%的单侧置信下限值确定PSRCW结构的超强系数。随后,选取ATC63规范建议的2组22条近场及远场地震波,对10层PSRCW标准算例进行增量动力时程分析(简称IDA),基于概率法确定了10层PSRCW标准算例的超强系数。分析结果表明:评估方法对量化PSRCW结构超强系数影响显著,考虑材料随机性按广义乘方分布循环Pushover方法确定10层PSRCW标准算例的超强系数为1.3,按均匀分布循环Pushover方法确定的10层PSRCW标准算例的超强系数为1.73。考虑近场及远场地震波随机性按IDA方法确定10层PSRCW标准算例的超强系数分别为2.45和2.42。     

单层球面网壳强震失效机理及参数影响研究

基于OpenSEES软件平台,建立了凯威特型单层球面网壳的纤维模型,通过增量动力分析方法,研究了球面网壳的塑性发展过程,判定了网壳结构的破坏类别;通过分析杆件纤维应力随时间的变化,杆件的塑性发展,以及失效杆件的位置分布,揭示单层球面网壳结构的倒塌机理。在此基础上,分析了跨度、矢跨比以及屋面质量对地震作用下单层球面网壳极限承载力的影响,可为工程设计提供参考。     

新世纪版《国家普通地图集》中城市地图的研究与编制

当前,我国正在加快城镇化进程,新型智慧城市的建设对城市时空信息基础设施建设提出了更高的要求。为了充分展示我国城市发展现状和满足城市建设需要,新世纪版《国家普通地图集》专门设计和编制了城市图组。城市地图存在资料复杂、内容广泛、形式多样、标准不一、语义不清等问题,项目组采用数据挖掘、深度学习、语义空间匹配、粗差数据发现、数据检核等技术手段,对多元时空数据进行融合及综合处理,同时依据制图综合处理原则与专家经验,结合自动缩编和增量更新技术,生产图幅数据并建立图形数据库。然后采用数据库驱动制图技术,基于图形数据库和符号库实现自动配图,最后通过人工处理少量的协调关系和地图美化,制作完成城市地图。     

极端波浪作用下海上施工栈桥承载性能评估

海上施工栈桥作为一种可以快速装配的施工辅助设施,在跨海大桥建设中得到广泛应用。为研究海上施工栈桥在极端波浪作用下的结构性能,基于波浪增量分析(IWA)理论,提出海上施工栈桥承载性能评估方法。以某在役海上施工栈桥为例,考虑杆件弹塑性和节点局部柔性建立结构非线性分析模型,评估了海上施工栈桥在不同方向极端波浪荷载作用下的结构承载性能及倒塌失效模式。研究表明,随着极端波高逐渐增大,栈桥依次出现首次屈服、塑性铰和倒塌起始三种非线性行为点,结构将依次经历正常使用、可以使用、临近倒塌和倒塌破坏四个承载性能状态;波浪入射方向对于海上施工栈桥的承载性能和倒塌失效模式影响较大;海上施工栈桥的主要薄弱部位位于钢管桩桩底及其与支撑框架下横撑相交的节点处,应在设计中重点关注。     

土地调查线状地物与图斑逻辑一致性缺陷修正方法

土地调查数据中部分线状地物与图斑存在逻辑一致性缺陷,造成图斑地类面积计算错误。为解决上述问题,本文对土地调查数据线/面逻辑关系进行研究,归纳了线状地物跨越图斑的缺陷类型;并对其成因和影响进行分析,设计了一种通过增量更新进行缺陷修正的方法。该方法不影响地类流量分析,能够较好地维护年度间统计结果的一致性,易于实现缺陷修正的自动化处理,并利于数据回溯。通过土地变更调查国家级数据库质量检查工作实践表明,本文提出的方法有助于提升数据检查的效率,具有较好的实用价值。     

基于GPS的2003年10月28日太阳耀斑的电离层响应研究

本文利用VTEC(the Vertical Total Electron Contents)增量和VTEC变化率分析了电离层在2003年10月28日太阳耀斑期间中国的四个IGS跟踪站的响应情况.通过分析比较说明用VTEC变化率似更适合探测电离层对太阳耀斑的响应,并有望发现耀斑期间电离层的一些扰动现象,但在能得到高精度的绝对离层延迟的情况下,利用VTEC增量能准确全面地反映电离层对耀斑响应的整体变化情况.     

影像金字塔增量更新方法

在分析影像金字塔结构的基础上,介绍了一种影像金字塔的增量数据组织方法,并提出了一种影像金字塔增量更新算法,该方法利用最新影像数据对原影像金字塔相关层次变化数据块进行局部更新。实验结果表明该方法可提高时态影像数据的存储效率,并能实现各级影像金字塔数据的自动更新。