一、关于弹性地基上的框架计算方法简介(论文文献综述)
干腾君[1](2001)在《考虑上部结构共同作用的筏板基础分析及其优化》文中研究指明筏板基础在高层建筑结构中得到了广泛的应用,筏板基础的研究成为了工程界广泛关注的课题。过去人们对筏板基础的受力变形特性进行了大量的研究,取得了一些研究成果。但由于筏板基础的受力与诸多因素有关,使问题研究起来比较复杂,目前的研究成果还不能完全满足实际的需要。本文在分析研究国内外有关筏板基础分析方法及其研究状况的基础上,利用边界元、有限元以及无限元等的数值方法,对筏板基础的受力变形特性、内力变化规律以及筏板基础在结构设计中的优化问题进行了分析和探索,建立了筏板基础与地基和上部结构共同作用的耦合分析模型。其主要工作和结论如下: (1)对于双参数弹性地基上薄板的弯曲问题,采用克希霍夫(Kirchhoff)的薄板弯曲理论,利用边界元进行了分析;然后利用有限元对带肋筏板基础的肋梁进行了分析;通过耦合建立了双参数弹性地基上的带肋薄板耦合分析方程,编制了相应的计算机分析程序。通过算例分析表明: a)利用本文的方法分析双参数弹性地基上的带肋薄板是切实可行的,且具有计算精度高的特点。 b)筏板基础的厚度对调整地基的不均匀沉降起着主要作用。 c)板加肋明显提高了调整差异沉降的能力,改善了筏板基础的受力性能。d)设置悬挑有利于筏板基础的受力,但设置悬挑的长度不宜过大。(2)对于厚筏基础,采用Reissner的厚板理论,由胡海昌推导的厚板弯曲问题的基本方程,进行了双参数弹性地基上厚板的边界元分析。利用边界元和有限元的耦合分析方法,对厚板加肋的情况进行了分析,编制了其计算分析的程序。通过算例计算表明: a)本文厚筏基础的分析方法是合理、可行的。 b)加肋对厚板的作用,随板厚的增大而减小。c)采用厚板理论结果是在肋梁处的差异沉降变化明显增大。(3)考虑上部结构、基础和地基的共同作用问题,采用有限元法对上部结构进行了数值模拟,利用子结构的凝聚方法,对于薄板和厚板两种情况的筏板基础,进行了考虑上部结构共同作用的筏板基础耦合分析,编制了耦合分析的计算程序;由算例考察了上部结构对筏板基础受力的影响,得出是否考虑上部结构共同作用具有比较明显的差别,考虑上部结构的共同作用将使筏板基础的弯矩和差异沉降都将减小,对筏板基础受力有利。<WP=4>(4)在考虑上部结构共同作用的条件下,采用钢筋混凝土厚筏基础的八结点的平面弯曲单元与地基的二十结点有限元和十二结点无限元的分析方法,研究并建立了考虑上部结构共同作用的非线性地基上钢筋混凝土筏板基础的非线性分析模型。在筏板计算过程中,进行了分层处理。在地基中,对于近域部分,考虑到其受荷性质,采用了非线性的邓肯-张(Duncan-chang)模型或弹塑性的剑桥模型,用二十结点的有限元分析;对于远域部分,由于受荷载作用小,采用弹性理论模型,用十二结点的无限元分析。编制了考虑上部结构共同作用的非线性地基上钢筋混凝土筏板基础的非线性耦合分析的计算程序,进行算例分析,得出了如下的结论: a)钢筋混凝土筏板基础的受力和变形符合筏板基础的实际受力状况,结果令人满意,表明本文的计算方法是切实可行的。 b)本文方法成功地描述了筏板基础的非线性特征,可作为筏板基础设计计算的实用、可靠的分析手段,对工程实际具有重要的参考价值。c)在分析研究的过程中,首次将板划分为钢筋层和混凝土层进行分层计算,是对钢筋混凝土筏板基础分析的一种创意。(5)应用筏板基础的非线性分析方法,考察了影响筏板基础受力性能的混凝土强度等级、筏板基础厚度、上部结构荷载大小以及筏土刚度比等因素对筏板基础的受力特性的影响,通过大量的数值计算,对筏板基础的优化设计进行了分析,得出如下的结论: a)混凝土强度和厚度提高,均使其差异沉降减小,筏板基础的内力增大,但混凝土强度的影响与厚度的影响相比相对较小;b)从混凝土强度变化的影响,说明《高层建筑箱形与筏形基础技术规范》(JGJ6-99)中规定筏形基础的混凝土强度等级不应低于C30是合理的。但混凝土强度等级也不宜过高,比较经济、合理的选择应是混凝土强度等级在C30C40的范围内比较合适。c)从筏土刚度比与筏板基础的变形和内力关系,可以得出按差异沉降为0.001L确定筏板基础的厚度,能够满足工程实际的需要,做到经济、合理和实用。
曾祥勇[2](2007)在《筏板基础无网格计算方法及其在考虑上部结构共同作用分析中的应用》文中提出无网格方法是近年来迅速发展起来的一类新型数值计算方法,它们不借助单元网格而是基于离散结点动态构造近似插值函数,与传统的有限元方法有着显著的区别,克服了网格生成、网格畸变和网格移动引起的问题并为工程问题提供了一种新的有效分析方法,受到了国际计算力学界和工程界的高度重视。本文基于国内外目前筏板基础与地基及上部结构共同工作课题及无网格数值分析方法研究发展的趋势,在充分借鉴并发挥前人研究的基础上,研究了弹性地基板的无网格计算分析方法,并将其应用于筏板基础与地基及上部结构共同工作的数值计算分析之中。本文的研究成果及创新点主要如下:①推导了无网格重构核粒子法(RKPM)、无单元伽辽金法(EFGM)、自然单元法(NEM)三种无网格法的形函数在二维域内的一阶、二阶导函数,并将其应用于板弯曲C1(即要求域内的导数连续)问题,建立了Winkler地基上Kirchhoff薄板的无网格法分析理论。其中,首次求出了NEM无网格法的形函数在二维域内的二阶导函数;首次建立了Winkler地基上Kirchhoff薄板的RKPM及NEM无网格法分析理论。②在Winkler地基上Kirchhoff薄板无网格法分析理论的基础上,进一步建立了双参数地基上Kirchhoff薄板无网格法分析理论,拓展了弹性地基薄板弯曲无网格法的地基适用范围,使该理论更符合工程实际情况。其中,首次建立了双参数地基上Kirchhoff薄板的RKPM及NEM无网格法分析理论。③建立了Winkler地基及双参数地基上Mindlin中厚板的无网格法分析理论,将EFGM法、RKPM法、NEM法这三种无网格法应用于Mindlin中厚板弯曲问题,推动了弹性地基上中厚板计算理论的发展。该理论同时适用于弹性地基上薄、中厚、厚板的计算,基于无网格法节点布置灵活的特性,可推广应用于任意平面形状的地基板的求解。其中,首次建立了Winkler地基上Mindlin中厚板的RKPM、NEM无网格法分析理论;首次建立了双参数地基上Mindlin中厚板的RKPM、EFGM及NEM无网格法分析理论。④首次将上部框架结构的子结构有限元法与筏板基础的无网格法(包括EFGM、RKPM、NEM三种无网格法)耦合起来进行计算分析,从而建立了一种新的高层建筑框架结构与筏板基础与地基的共同作用分析方法,通过算例分析及与商业有限元软件ANSYS计算结果的比较,表明该方法是有效可行的。⑤在上部结构中引入剪力墙及楼板单元,将其加入到上部结构有限元子结构中,再与筏板基础的无网格法耦合起来进行计算分析,从而使该共同作用新方法能对工程实际中高层建筑的不同上部结构(如框架-剪力墙结构、筒体结构、框架-筒体结构)与筏板基础、地基共同作用进行计算分析,通过算例分析及与商业有限元软件ANSYS计算结果的比较,表明该方法是有效可行的。⑥针对上述各种计算理论及分析内容,自行编制了相应的面向对象计算程序PIASRFS-2007,程序用C++语言在VC++平台中编制,采用该程序可以采用无网格法对筏板基础进行计算分析,并能对不同平面形状、不同厚度的筏板基础与Winkler、双参数弹性地基及高层建筑的不同上部结构进行三者的共同作用计算分析,该程序为高层建筑筏板基础工程实践提供了一种新型有效的分析手段。通过程序计算可以得出工程上关心的考虑与上部结构、地基共同作用的筏板基础的挠度(地基的沉降)、筏板基础内力、上部结构(包括上部各层梁、柱、剪力墙)内力等结构设计所需的指标,可为相关的具体工程实践提供指导及依据。
韦博[3](2020)在《冰场人工冰面受力性能的理论分析和有限元模拟》文中提出2022年冬奥会期间,国家游泳中心比赛大厅将通过可转换结构与制冰系统的拆装实现“水”、“冰”功能转换,满足北京冬奥会和冬残奥会冰壶和轮椅冰壶赛事需求。冰壶比赛过程中冰面不开裂是转换冰场建设的一项重要指标,这就需要对冰层自身受力性能进行深入研究。本文主要针对冰层在使用荷载作用下的受力模式、应力计算模型和计算方法等方面系统进行分析。根据实际的冰场形式和冰上荷载形式,利用有限元分析软件ABAQUS模拟分析,并对结果进行理论分析,分别采用第一强度理论、塑性应变区法及摩尔库伦强度理论公式三种不同的理论进行分析,确定装配式冰场及传统冰场冰面的主要破坏形式。装配式冰场冰面以受弯破坏为主,传统冰场冰面以受压破坏为主。因为装配式冰场冰面以受弯破坏为主,故提出冰场人工冰面最大弯曲拉应力的理论计算公式。人工冰面可以看成是弹性地基上的薄板,浮托于挤塑板之上,冰面厚度与长度、宽度之比较小,冰场人工冰面的最大弯曲拉应力可以用弹性地基上的薄板理论进行求解。结合国内外文献及规范,提出冰场人工冰面最大弯曲拉应力的理论计算公式,并与有限元分析结果进行对比。改变冰面或者挤塑板的相关参数,验证提出公式的准确性。实际在浇筑冰面的过程中,会在挤塑板上铺设蜂窝冰排架及冰排管,冰排架及冰排管会对冰层的受力产生影响。根据实际建立有限元模型,将冰排架及冰排管的模型内置于冰层之中,分析冰排架和冰排管及冰排管内压力对冰层承载力、刚度及应力场的影响。
廖俊[4](2014)在《预应力锚索框架梁计算机辅助设计研究》文中指出预应力锚索框架梁是加固高陡岩质边坡的有效支护手段之一,其具有许多独特的优点,但其设计计算过程复杂,计算工作量大,手算耗时费力,给设计人员带来了诸多不便。本文针对预应力锚索框架梁的设计计算,从框架梁的内力计算出发,分析并推导出了几种常用的弹性地基上梁的理论计算公式,结合支护结构上的荷载计算,总结了预应力锚索抗框架梁的设计流程与计算方法,并据此基于Visual Basic6.0语言以及Visual Basic6.0语言对AutoCAD的二次开发理论,开发了一套具备滑坡破坏模式识别、稳定性分析计算以及支护结构设计功能的边坡支护计算机辅助设计系统,并取得了以下研究成果:(1)基于弹性地基上梁的理论,分析比较了文克尔地基模型、变基床系数地基模型和双参数地基模型等三种弹性地基模型的适用范围和优缺点,并推导出其计算框架梁的内力计算公式;(2)分析作用于支护结构上的荷载,针对不同滑动形式,推导出其滑坡推力计算公式,并编写了多种滑坡推力计算方法的程序接口以及传递系数法计算滑坡推力的程序;(3)针对边坡稳定性分析计算,基于瑞典条分法理论,开发了复杂土层状态下,具有自动搜索最不利滑面并计算其稳定性功能的分析计算程序;(4)以Visual Basic6.0作为开发工具,完成了预应力锚索框架梁支护结构设计程序的开发,本设计程序具有自动建模、设计参数交互式输入、滑坡模式识别、稳定性分析、荷载计算、锚索设计计算、框架设计计算、计算结果图形显示、标准化出图与设计结果输出等功能,并经实例计算验证了程序准确可靠,是一款方便、适用、有效的预应力锚索框架梁计算机辅助设计工具。
黄伟明[5](2020)在《基于状态空间法的盾构隧道管片衬砌分析理论》文中研究表明盾构隧道技术以对地表环境影响小、安全性高等优点著称,广泛应用于国内外隧道工程建设领域。盾构隧道管片衬砌的管片预制分块化和高度机械化施工形成的纵向和环间接头被认为是结构的薄弱环节。在规划和设计前期,首要任务是以适当的手段获得管片衬砌在各种工况下的内力和变形,因此,进一步研究和完善管片衬砌结构的分析理论,尤其是合理考虑接头作用具有重要的工程实际意义。以力法和位移法为代表的传统求解体系,通过消元法在一类变量范围内求解问题,导致控制方程的高阶化。这在处理管片接头和土与结构的相互作用问题时,显得困难重重,只在个别情况下有理论解,并且通常需要使用荷载和结构对称性假定,或者借助于数值手段。为了进一步完善和丰富现有的理论分析手段,本文通过引入状态空间法,将控制方程和未知量矩阵化,在力和位移两类变量范围内,利用矩阵理论对任意荷载和接头分布情况下的圆形盾构隧道管片衬砌结构的响应问题进行了解析求解,主要工作和成果包括:1.通过引入状态空间法,基于梁弹簧模型和欧拉曲梁理论,得到了任意荷载和接头分布情况下的管片衬砌自由单环模型的解析解。对于该类模型中普遍存在的刚体位移问题,通过数学推导给出了解决方法,揭示了其中蕴含的外荷载自平衡条件。通过与足尺模型试验实测数据的对比,验证了解析解的有效性,为进一步考虑土与结构相互作用打下基础。2.利用状态空间法得到了弹性地基管片衬砌单环模型的解析解。通过与数值算例、已有解析解和室内缩尺模型试验结果对比,验证了解析解的有效性。通过参数分析,揭示了接头弹簧的刚度、周围地层参数影响下衬砌内力和变形的变化规律。3.采用两向剪切弹簧模拟环间接头,利用状态空间法对管片衬砌自由纵向双环模型的响应问题进行解析求解,实现了通、错缝模型求解方法的统一。通过数学推导得到了处理刚体位移的方法,揭示了其中蕴含的外荷载自平衡条件。通过与足尺模型试验和已有解析结果的对比,验证了解析解的有效性。4.利用状态空间法得到了弹性地基管片衬砌纵向双环模型的解析解。通过与数值算例对比,验证了解析解的有效性。通过参数分析揭示了临近管片环错缝程度、环间接头剪切弹簧的刚度以及周围地层性质对衬砌内力和变形的影响规律。5.联合柱孔扩张理论和多环地层模型,考虑土体刚度非线性,得到了土弹簧刚度系数表达式。算例表明该表达式计算收敛快,效率高,适合于对衬砌结构与土体的相互作用的初步模拟。
赵坪锐[6](2008)在《客运专线无碴轨道设计理论与方法研究》文中研究指明随着我国客运专线的大量兴建,无碴轨道得到了快速发展与广泛应用,但各型无碴轨道的设计不尽相同,没有形成统一的无碴轨道设计理论。本文在吸收国内外无碴轨道及相关工程研究成果的基础上,通过理论与试验研究,初步建立了统一的无碴轨道设计理论,并成功应用于遂渝线无碴轨道综合试验段、武广客运专线无碴轨道试验段及250km/h双块式轨道、板式轨道设计参考图的设计中。本文的主要研究工作和结论分为以下几个方面:(1)发展了无碴轨道列车荷载应力计算方法针对无碴轨道的结构特点,建立弹性地基上的梁板模型计算列车荷载应力,其中钢轨以Euler梁模拟,承载层以弹性薄板模拟,扣件、中间层及地基的弹性支承均以弹簧模拟,采用有限单元法实现。素混凝土或水硬性支承层宜采用折减弹性模量进行计算,以反映开裂对其抗弯刚度的影响。支承层弹性模量越高、厚度越厚、层间连接越强、裂缝间距越密,开裂后的弹性模量折减程度越高。对不同计算模型的计算结果和遂渝线实测资料进行了对比,验证了计算模型和参数的正确性。应用模型对板式轨道、双块式轨道进行了参数分析,结果表明:轨道板、底座板厚度对板式轨道承载层荷载应力影响较大,结构优化时,应着重在降低轨道板厚度、增加底座板厚度方面进行;底座板宽度宜按照45°荷载扩散角确定;尽量延长底座板长度,并在端部设置传力杆,以改善基床的受力条件;双块式轨道中结合式双层结构的应力水平较分离式双层结构低,在满足双块式轨枕埋置宽度的基础上应采用较窄的道床板宽度。(2)建立了无碴轨道温度应力计算方法根据连续式无碴轨道的裂缝发展特点,推导了连续式无碴轨道的温度应力、裂缝间距和裂缝宽度的计算公式,并进行了参数分析。为控制连续式无碴轨道的裂缝宽度在容许范围内应将裂缝控制为不稳定裂缝型式。此时钢筋最大应力由混凝土抗拉强度和配筋率控制,最大裂缝宽度则与钢筋和混凝土之间的粘结强度、混凝土抗拉强度以及配筋率有关,均与降温幅度无关。采用C40混凝土时,为满足0.5mm的裂缝宽度要求,配筋率应达到0.73%以上,钢筋直径宜在18~25mm间选择。采用高标号混凝土道床板、低标号混凝土支承层以及滑模施工或涂层钢筋时,应对应提高道床板配筋率。综合考虑国外无碴轨道、路面工程温度梯度取值以及遂渝线实测无碴轨道温度场,提出了我国无碴轨道温度梯度建议值。以板式轨道为例,研究了不同约束条件和CA砂浆弹性模量情况下的轨道板翘曲应力,得出无碴轨道翘曲应力可按无限大板进行计算的结论。(3)研究了基础变形对无碴轨道的受力影响将路基不均匀沉降和桥梁挠曲变形假设为正弦和半波正弦曲线,利用考虑基础变形的梁板有限元模型和简化的刚性基础、弹性基础模型对比分析了无碴轨道承载层附加弯矩,研究认为对于正弦型基础变形引起的无碴轨道附加弯矩的计算可采用刚性基础法进行。对于刚度较大的单元式道床板,不均匀沉降限值应适当提高,以保证自重作用下不产生空吊。梁端位移对无碴轨道扣件系统的受力影响较大,特别是错台高度、梁端转角和胶垫刚度。综合考虑列车荷载、错台等因素,从保护扣件受力的角度提出了不同胶垫刚度时的梁端转角限值。梁端位移对无碴轨道上抬稳定性有一定的影响,特别是在采用大抗拔力扣件系统时,需在梁端部位加强无碴轨道与桥梁的联结。(4)初步建立了我国无碴轨道设计理论与方法将无碴轨道设计分为功能设计与结构设计两部分。功能设计主要用于确定轨道的结构组成和施工方法等,使之满足高稳定和高平顺要求;结构设计则主要根据列车荷载、温度变化及基础变形及其共同作用确定承载层结构配筋等,使之满足强度与耐久性要求。在对国内外无碴轨道总结分类的基础上,对无碴轨道及主要部件进行了功能分析,提出功能设计的概念以保证无碴轨道的高平顺和高稳定性。对于使用寿命要求60年的无碴轨道结构,应保证在荷载作用下结构始终处于弹性工作阶段,宜采用以容许应力法为基础的结构设计方法。普通钢筋混凝土结构在荷载作用下可能会开裂,开裂之后抗弯刚度的降低将引起荷载作用下弯矩的改变,引入结构系数以反映此影响。以双块式轨道为例进行了路基和桥梁上单元式、连续式无碴轨道的结构设计。结构设计算例表明,对于单元式无碴轨道,配筋受列车荷载弯矩控制,而连续式无碴轨道配筋则受降温和混凝土收缩控制。(5)建立了无碴轨道落轴试验模拟模型,对无碴轨道动力特性进行评价以弹性地基上梁板模型为基础,建立了无碴轨道落轴试验模拟模型,对板式轨道动力特性进行了研究,结果表明扣件刚度对各部件加速度影响显著,为降低系统的振动水平,应采用较低的扣件刚度。CA砂浆弹性模量对轨道板和底座板加速度影响较大,底座板加速度明显低于双块式轨道支承层,且频率较低,说明CA砂浆具有一定的隔振作用,为降低下部基础的加速度水平,应采用弹性模量较低的CA砂浆。路基面支承刚度主要影响底座板的加速度,但影响程度较小。为降低系统振动水平,轨道板厚度宜取为0.2m左右,底座板厚度宜取为0.3m。
陈治江[7](2019)在《基于动力刚度法裂纹修正铁木辛柯梁研究》文中指出梁结构在土木、机械、航空航天等工程领域中都具有广泛的应用,在实际工程中,当梁结构产生裂纹时,往往会造成很大的安全隐患,甚至发生较大的安全事故。因此,需要对结构定期进行可靠性评估。由于裂纹往往比较细小,能够及时发现裂纹则是人们不断探索的课题,其中基于结构动力特性的损伤识别,事先需要对裂纹梁做出精确和高效的自由振动分析,进而得出动力参数,在此基础上才能对裂纹进行定量识别。本文以精确算法-动力刚度法为基础,提出了针对新型梁理论模型-修正Timoshenko裂纹梁的自由振动分析和方法,最后以精确动力刚度矩阵为基础,结合FFT来解决裂纹结构动力响应问题。由于在推导动力刚度矩阵的同时,也推导了轴向力作用下、Pasternak地基作用下修正Timoshenko梁的通解,为以后研究者研究修正Timoshenko梁也带来了方便,具有一定的理论意义和工程参考价值,本文的主要研究内容如下:1、从修正Timoshenko梁的振动微分方程出发,在形成动力刚度矩阵的同时,也发现了高跨比小、试探频率高时此梁形函数与传统Timoshenko梁的形函数会有较大不同。运用动力刚度法计算了固有频率以及振型。而后推导了轴向力影响下修正Timoshenko梁的动力刚度计算方法,并分析了轴向力带给固有频率的影响,轴向拉力会使得固有频率增高,轴向压力则相反。为后续引入裂纹提供了便利。2、分析了裂纹梁的自由振动,在第二章得出的动力刚度矩阵基础上,通过引入裂纹模型,分析比较了现有的七种无质量弹簧裂纹模型。之后研究了剪切弹簧的引入对裂纹梁固有频率下降的影响。结果表明高跨比较小时,弯曲弹簧模型占主要成分;高跨比较大时,剪切弹簧模型占主要成分。最后,分析了四种边界条件的裂纹梁固有频率影响面以及振型的变化。分析了裂纹相对深度和相对位置对不同模态、边界条件的修正Timoshenko梁的影响。3、分析了双参数Pasternak弹性地基裂纹梁和裂纹框架的情况,在第三章已经得出裂纹梁的动力刚度矩阵的基础上,通过对微梁段引入双参数地基,发现此时会形成四种不同的动力刚度矩阵。接下来分析了弹性地基作用对裂纹梁固有频率的影响:双参数地基会使得梁的固有频率有明显提高,而且会使得裂纹梁固有频率变化最大的裂纹位置发生改变;通过引入轴向振动的动力刚度系数,构造了平面框架单元,并分析了三种不同结构,裂纹相对位置变化对整体结构固有频率的影响,为工程师在对不同结构进行裂纹侦测时提供一定参考。4、最后分析了移动荷载作用下,不同裂纹相对位置、深度的修正Timoshenko裂纹梁跨中的动力响应情况。由于动力刚度矩阵也可以看成是频域内的刚度矩阵,因此可以先在频域内求解结构的动力响应位移,通过数值快速傅里叶逆变换回到时域,求出解答。初步得到了8m跨径下荷载速度越大,裂纹深度越大,裂纹位置越靠近跨中会使得跨中动力响应峰值变大的结果。可为桥梁工程师在分析裂纹梁结构时提供一定参考价值。本文大部分采用MATLAB软件编写算法,部分符号积分运算采用Mathematica软件,并用算例和前人文献的结果进行对比验证,从而,体现了本文方法的精确、快速、可靠等优点。
刘小丽[8](2003)在《新型桩锚结构设计计算理论研究》文中指出抗滑桩尤其是预应力锚索抗滑桩和预应力锚索地梁(包括单梁和框架梁)是近年来较多地应用于抗滑工程的新型桩锚结构,这些结构的设计理论研究大大滞后于工程应用,其设计计算缺乏相应的规范作指导,存在的问题较多。鉴于这些新型抗滑结构在工程中的大量应用,加强设计理论研究,制定相应规范,是一项十分紧迫的工作。本文结合西部交通建设科技项目,开展了这方面的研究。 论文首先对抗滑桩的相关设计计算理论进行了研究,包括抗滑桩与边坡岩土体的相互作用,抗滑桩的力学计算模型以及预应力锚索抗滑桩的内力计算方法;其次对预应力锚索地梁的受力状态、计算模型以及设计方法进行了分析研究;最后结合工程实例和地质力学模型试验对相关结论进行了分析比较、验证。通过研究,主要取得了以下结论和成果。 (1)提出滑坡推力计算的基本原则,即滑坡推力的计算方法应尽量与该滑坡的稳定性分析方法保持一致,这样计算的滑坡推力才能和相应的稳定系数对应。针对现有滑坡推力计算方法单一、适用性差的特点,将常见的各种类型滑坡按滑动面形式分为5种类型,根据滑坡稳定分析中各极限平衡法的适用条件,分别给出了这5种滑动面形式的滑坡推力计算表达式。 (2)应用土拱理论分析了滑坡推力在抗滑桩和桩间岩土体之间的传递机理,建立了滑坡推力的传递机制模型,得出了抗滑桩上滑坡推力荷载的计算公式。根据岩土体抗压性好、抗拉性差的特点,将桩间土拱的拱形视为合理拱轴线方程,通过分析土拱的力学平衡条件,得出桩间滑坡推力的传递模型,并由此得到抗滑桩上的滑坡推力计算公式,现有抗滑桩上滑坡推力的计算公式只是本文公式的特例。同时根据土拱的应力状态,得出土拱体存在的必要条件,由此给出最大桩间距的确定条件,这些条件既保证了桩间岩土体抗滑能力的充分发挥,又能保证抗滑桩整治工程设计的安全。 (3)建立了滑坡体与抗滑桩相互作用的位移模型。与现有抗滑桩与坡体相互作用的计算模型相比,该模型不是对桩后滑坡推力分布做出假定,而是根据滑体的位移特性,将滑体位移视为系统允许的某种形式,通过桩与其后滑体的相对变形来计算滑坡推力的分布。文中以线弹性Winkler地基上的抗滑桩为对象,得出了桩后滑体系统位移为平动时抗滑桩求解的微分方程式,编第I!页 西南交通大学博士研究生学位论文制了结构计算有限元程序。 (4)对抗滑桩的力学计算模型进行了研究,建立了包括弹性双参数地基模型、弹塑性地基模型上抗滑桩计算的具体有限元计算格式,编制了程序;同时应用建立的抗滑桩与坡体相互作用的位移模型,对双排桩之间的相互作用进行了初步分析。 (5)提出了改进的预应力锚索抗滑桩计算新方法,编制了计算程序。该法指出在计算锚索预应力作用下的抗滑桩内力时,应考虑抗滑桩后滑坡岩土体的地基反力作用,而这一点恰是现有计算方法中所没有考虑的,研究表明,改进方法的计算结果更接近于锚索抗滑桩的实际受力状态。根据预应力锚索抗滑桩计算的新方法,对锚索预应力值的确定给出了详细的理论分析和有限元计算过程。根据锚索抗滑桩的受力特点提出了设计计算的动态方法。 (6)给出了包括线弹性 Winkler地基模型、双参数线弹性地基模型以及各向同性弹性半空间体地基模型上预应力锚索(框架)地梁有限元力学计算模型,该模型能同时考虑地梁与岩土体的协调变形,各锚索预应力之间的相互影响,并据此编制了计算程序;考虑到锚索地梁的工作特点,提出了锚索地梁的极限状态设计思想,在充分发挥锚索承载力的同时保证了地梁的安全,声给出了其具体计算过程和有限元程序。这些都是现有计算方法所不能考虑的。 (7)运用本文相关研究成果对既有例题、工程实例进行了计算结果对比分析,验证了其正确性和合理性,同时也提出了其中需要进一步研究改进的方面。通过大型室内地质力学模型试验,对抗滑结构(锚索抗滑桩和锚索框架地梁)的内力特征进行了研究,用本文的相应设计计算理论和现有计算理论分别对模型试验中的抗滑结构进行了计算,与实测结果的对比分析表明了本文计算方法的可行性。 本论文的创新之处在于,用土拱理论建立了滑坡推力在抗滑桩与坡体之间的传递机制模型,并山此得到了作用于抗滑桩上的滑坡推力计算式以及最大桩间距的确定条件式;建立了抗滑桩与滑坡体相互作用的位移模型,该模型能考虑桩与坡体相互作用过程中二者相对位移的影响,避免了人为假设滑坡推力分布形式的缺陷,给出了其适用条件和计算过程:提出了预应力锚索抗滑桩的改进计算方法,使得预应力锚索抗滑桩的计算理论更加完善,通过实例验证了该方法的适用性和合理性;在预应力锚索地梁力学计算模型研究 一的基础上,提出了预应力锚索地梁极限状态设计的新思想,给出了该设计方法的实现途径并编制了有限元计算程序,为锚索地梁合理而安全的设计提供了一种新思路。
杨庆乐[9](2019)在《考虑地基变形与履带起重机结构耦合作用研究》文中研究指明大型履带起重机作业时,不均匀的接地比压将导致地基不均匀沉降,而其臂架系统是一种柔性、重载的细长结构,当受到侧向扰动时,会产生较大的侧向位移,加上转台、车架、履带架等结构件的弹性变形,最终使整机及臂架的倾斜随载荷状态的不同而变化,而这种变化通常会反过来加剧不均匀的地基沉降,直到地基沉降与接地比压相平衡这一耦合作用才能终止。若在达到上述终止状态之前臂架强度或整机抗倾翻稳定性就达到其极限,起重机就会发生强度破坏或倾翻事故。因此,如何在履带起重机设计时就考虑地面倾斜度和地基变形对起重机臂架强度和整机稳定性的影响,且在施工时如何确定地面的初始倾斜度与地基刚度以降低因地基沉降而引起结构强度破坏或整机倾翻事故的风险,对提高大型履带起重机的设计质量,保证其安全作业,具有重要的理论价值和工程实际意义,也是履带起重机设计和使用面对的重要难题。本文以某QUY400型履带起重机为对象,主要研究内容如下:(1)应用Winkler地基模型上的Euler-Bernoulli梁模拟弹性地基与履带架之间的相互作用,得到了考虑地基沉降,履带架、车架、转台变形的下车总侧向刚度,并针对刚度较小的弹性地基给出选择路基箱刚度与铺装方式的方法,为考虑地基弹性的额定起升载荷修正和施工作业前的地基处理提供重要参考。(2)考虑臂架重力与轴向力的二阶效应、主臂扭转刚度等因素影响,结合已获得的下车总侧向刚度,给出了地基变形与起重机结构非线性耦合作用下臂架端部位移和危险截面应力的计算方法,通过与缩尺模型实验以及ANSYS计算结果进行比较,论证该方法在满足计算精度要求的前提下省略了建模步骤,易于程序编写,具有更高的求解效率。(3)考虑回转工况中吊重的侧向偏摆会对臂架系统产生侧向扰动,建立了弹性地基与履带起重机耦合作用多体动力学模型,分析回转加速度、回转速度、起升高度、地基刚度等因素对臂架强度和整机侧向倾翻稳定性的影响,给出不同地基条件允许的最大回转速度,为起重机的安全作业提供重要参考。(4)根据上述研究结果,设计了一种高效便捷的额定起升载荷与最大回转速度即时修正方法,履带起重机施工作业前将臂架调整到最小幅度,空载逆时针回转一周采集到转台纵向倾角变化曲线,PLC系统利用预存的数据和设定好的算法得到作业现场的地面倾斜度、地基刚度、修正后的额定起升载荷与允许的最大回转速度,使履带起重机在决定自身起重性能时具有一定的“智能”。
周云[10](2008)在《地基板与混凝土框架结构参数识别的实验与研究》文中认为近二十年来,基于动力信息的结构损伤诊断研究受到人们的广泛关注,学者在这一领域开展大量的研究。由于土木工程结构的复杂性,人们对结构的建模忽略了很多关键因素,例如没有考虑土与结构动力相互作用的影响。人们多利用低阶模态进行损伤诊断研究,对损伤敏感的高阶模态研究和利用较少。用于结构损伤诊断的动力信息还受到环境因素和测量噪声的影响,存在着不确定性。本文以弹性地基板和弹性地基上的钢筋混凝土框架结构为对象展开参数识别和损伤诊断研究工作,主要内容如下:?1.对模态参数识别方法进行了研究,比较最小二乘复指数法(LSCE)与?PolyMAX?方法,发现?PolyMAX?方法识别高阻尼高阶模态的能力较强。在实验室条件下对弹性地基上自由板进行了脉冲锤击法模态实验,讨论了? Winkler?地基和双参数地基板振动的特点,指出实际工程中地基板的振动仅存在“近似刚体模态”。利用? Vlasov?地基上厚薄板通用元建立地基板振动的通用方法,通过反分析识别得到地基的物理参数。?2.在实验室条件下对地基上的一座钢筋混凝土框架结构进行了模态实验研究。随着框架结构的浇筑过程,进行了随着层数增加的逐层位移模态测试,得到了各种工况下结构的模态值。然后进行了应变模态测试,得到各阶应变模态测试结果。分别考虑了重复实验,模态参数分析方法,温度变化,力大小不均等因素造成的模态参数不确定性。发现模态参数识别方法的影响不能忽略。随温度的升高,结构模态频率降低。锤击力增大导致结构频率的降低。对于非稳态信号的处理,利用?HHT?的识别得到的结果比?FFT?更好。?3.对本文框架结构进行了物理参数识别研究。上部结构采用弯剪缩聚型模型,下部基础采用地基阻抗函数模型。基于不同工况识别得到的结构模态参数结果,利用灵敏度方法进行了各种工况下的结构和地基参数同步识别,得到了模态参数随结构变化的规律。由于灵敏度方法易出现病态问题,采用遗传算法结合模拟退火技术形成遗传退火混合算法,提高了遗传算法的全局寻优能力。利用遗传退火混合算法进行参数识别,识别结果优于灵敏度方法的结果。?4.引入模态局部化的概念,通过算例讨论了刚度完好连续梁由于支座位置变化和支座刚度变化导致的模态局部化的问题,在理论上是特征空间的扩张的问题。利用一座? 3?层框架首层梁的模态实验证实了框架梁也具有连续梁的类似特性,并分析了框架中千斤顶对于结构动力特性的影响。对本文框架结构柱的研究发现,连续梁的模态局部化现象也存在于框架柱中,通过在首层柱单元上加质量博士学位论文?块的方法,从实测结果证实了“高灵敏度的高阶模态”的存在。?5.建立了基于贝叶斯理论进行损伤诊断的基本框架,利用基于马尔可夫链的蒙特卡罗模拟(MCMC)的方法计算贝叶斯统计问题,编制了?MCMC?计算程序。通过一个三层剪切型框架结构的计算模型,分别计算了单损伤与多损伤,不同准则的比较,不同噪声水平下方法的比较,表明? MCMC?方法能有效地诊断结构的损伤。对本文框架结构局部加强柱部位进行了损伤前和损伤后的各? 5?次试验,利用两步法得到的后验期望估计准确诊断了损伤的位置。同时发现地基参数对于结构动力特性有着明显的影响。
二、关于弹性地基上的框架计算方法简介(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、关于弹性地基上的框架计算方法简介(论文提纲范文)
(1)考虑上部结构共同作用的筏板基础分析及其优化(论文提纲范文)
中文摘要 |
英文摘要 |
1 绪论 |
1.1 问题的提出及研究意 |
1.1.1 问题的提出 |
1.1.2 研究的意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 筏板基础和地基共同作用的研究现状 |
1.2.2 上部结构、基础和地基共同作用的研究 |
1.3 本文研究的目的和研究内容 |
1.3.1 本文研究的目的 |
1.3.2 本文研究的主要内容 |
2 弹性地基上薄板的分析 |
2.1 引言 |
2.2 弹性地基的计算模型 |
2.2.1 Winkler模型 |
2.2.2 弹性半空间地基模型 |
2.2.3 双参数地基模型 |
2.3 双参数地基上薄板的边界元法 |
2.3.1 控制微分方程 |
2.3.2 基本解 |
2.3.2.1 基本解的导出 |
2.3.2.2 基本解的级数表达式 |
2.3.3 边界积分方程 |
2.3.3.1 积分方程解答 |
2.3.3.2 边界积分方程的导出 |
2.3.4 边界元法 |
2.3.4.1 边界离散 |
2.3.4.2 边界条件的引入 |
2.3.4.3 荷载面积分 |
2.3.4.4 奇异积分 |
2.3.4.5 域内位移和内力的计算 |
2. 4 双参数地基上带肋薄板的混合法 |
2.4.1 肋梁的有限元分析 |
2.4.2 耦合方程的建立 |
2.5 程序设计 |
2.5.1 程序的特点 |
2.5.2 程序主框图 |
2.5.3 程序的简介 |
2.6 算例分析 |
2.6.1 算例1 |
2.6.2 算例2 |
2.6.2.1 板内挠度的特性 |
2.6.2.2 弯矩的特性 |
2.6.2.3 板底地基反力的特性 |
2.7 本章小结 |
3 弹性地基上带肋中厚板的分析 |
3.1 引言 |
3.2 双参数弹性地基上中厚板的边界元法 |
3.2.1 控制微分方程 |
3.2.2 双参数弹性地基上中厚板弯曲问题的基本解 |
3.2.3 双参数弹性地基上中厚板弯曲问题的边界积分方程 |
3.2.3.1 积分方程解答 |
3.2.3.2 边界积分方程的导出 |
3.2.4 边界元法 |
3.2.4.1 边界离散 |
3.2.4.2 边界条件的引入 |
3.2.4.3 域内位移和内力的计算 |
3.3 双参数弹性地基上带肋厚板的混合法 |
3.4 程序设计 |
3.4.1 程序的特点 |
3.4.2 程序主框图 |
3.4.3 程序的简介 |
3.5 算例分析 |
3.5.1 板内挠度的特性 |
3.5.2 板底基底反力的特性 |
3.6 本章小节 |
4 考虑上部结构共同作用的弹性地基板分析 |
4.1 引言 |
4.2 上部结构的有限元分析 |
4.2.1 刚度方程的形成 |
4.2.2 子结构凝聚 |
4.3 上部结构与筏板基础的耦合 |
4.4 算例分析 |
4.5 本章小结 |
5 地基上板的非线性分析 |
5.1 引言 |
5.2 混凝土的应力-应变关系 |
5.2.1 双轴受力混凝土的强度准则 |
5.2.2 双轴受力混凝土的本构关系 |
5.3 钢筋的本构模型 |
5.4 地基土的本构模型 |
5.4.1 土的线性弹性模型 |
5.4.2 土的非线性弹性模型 |
5.4.3 土的弹塑性本构模型 |
5.5 钢筋混凝土板的非线性有限元分析 |
5.5.1 坐标变换和位移函数 |
5.5.2 应变和应力 |
5.5.3 单元刚度矩阵 |
5.5.4 分层计算 |
5.6 地基土的弹塑性有限元分析 |
5.6.1 三维20结点等参单元 |
5.6.1.1 坐标变换和位移函数 |
5.6.1.2 应变和应力 |
5.6.1.3 单元刚度矩阵 |
5.6.2 三维12结点无限元 |
5.6.2.1 一维无限元的坐标映射函数 |
5.6.2.2 三维12结点无限元的坐标映射函数 |
5.6.2.3 三维12结点无限元坐标变换与位移函数 |
5. 6. 2. 4 无限元的应变矩阵 |
5.7 上部结构的有限元分析及其耦合 |
5.7.1 上部结构的有限元分析 |
5.7.2 上部结构与筏板基础的耦合 |
5.8 程序设计 |
5.8.1 程序的特点 |
5.8.2 程序主框图 |
5.8.3 程序的简介 |
5.9 算例分析 |
5.9.1 板的基本受力性质 |
5.9.2 上部结构的影响 |
5.9.3 地基模型的影响 |
5.9.4 板模型的影响 |
5.10 本章小结 |
6 筏板基础的优化分析 |
6.1 引言 |
6.2 筏土刚度比 |
6.3 筏板基础的优化 |
6.3.1 筏板基础混凝土强度的影响 |
6.3.2 筏板基础厚度的影响 |
6.3.3 筏土刚度比的影响 |
6.4 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 后续研究工作的展望 |
致谢 |
参考文献 |
附:作者在攻读博士学位期间发表的论文目录 |
(2)筏板基础无网格计算方法及其在考虑上部结构共同作用分析中的应用(论文提纲范文)
中文摘要 |
英文摘要 |
1 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 筏板基础计算方法研究现状 |
1.2.2 上部结构与地基基础共同作用分析的研究现状 |
1.2.3 无网格法的研究现状 |
1.3 论文的研究目的、内容与技术路线 |
1.3.1 研究目的 |
1.3.2 研究内容 |
1.3.3 研究的技术路线 |
2 无网格法的基本理论 |
2.1 引言 |
2.2 重构核粒子法(RKPM) |
2.2.1 重构核粒子法场函数近似方案 |
2.2.2 基函数与核函数的导数 |
2.2.3 形函数的导数 |
2.3 无单元伽辽金法(EFGM) |
2.3.1 无单元伽辽金法场函数近似方案 |
2.3.2 基函数及正交基函数 |
2.3.3 正交基函数及权函数的导数 |
2.3.4 形函数的导数 |
2.4 自然单元法(NEM) |
2.4.1 Voronoi 图、Delaunay 三角形划分及自然邻接点 |
2.4.2 自然邻接点的Laplace 插值形函数 |
2.4.3 Laplace 插值形函数的导数 |
2.5 三种无网格法的分析比较 |
2.6 小结 |
3 弹性地基上薄板的无网格计算方法 |
3.1 引言 |
3.2 Kirchhoff 薄板与Winkler 地基共同作用分析的无网格法 |
3.2.1 Kirchhoff 薄板的基本理论 |
3.2.2 Winkler 地基模型 |
3.2.3 Winkler 地基模型参数的确定 |
3.2.4 与Winkler 地基共同作用的Kirchhoff 薄板无网格法理论 |
3.2.5 Winkler 地基上Kirchhoff 薄板分析的RKPM 无网格法 |
3.2.6 Winkler 地基上Kirchhoff 薄板分析的EFGM 无网格法 |
3.2.7 Winkler 地基上Kirchhoff 薄板分析的NEM 无网格法 |
3.3 Kirchhoff 薄板与双参数地基共同作用分析的无网格法 |
3.3.1 双参数地基模型 |
3.3.2 双参数地基模型参数的确定 |
3.3.3 与双参数地基共同作用的Kirchhoff 薄板无网格法理论 |
3.3.4 双参数地基上Kirchhoff 薄板分析的RKPM 无网格法 |
3.3.5 双参数地基上Kirchhoff 薄板分析的EFGM 无网格法 |
3.3.6 双参数地基上Kirchhoff 薄板分析的NEM 无网格法 |
3.4 小结 |
4 弹性地基上厚板的无网格计算方法 |
4.1 引言 |
4.2 Mindlin 板与Winkler 地基共同作用分析的无网格法 |
4.2.1 Mindlin 板的基本理论 |
4.2.2 与Winkler 地基共同作用的Mindlin 板无网格法理论 |
4.2.3 Winkler 地基上Mindlin 板的RKPM 无网格法 |
4.2.4 Winkler 地基上Mindlin 板的EFGM 无网格法 |
4.2.5 Winkler 地基上Mindlin 板的NEM 无网格法 |
4.3 Mindlin 板与双参数地基共同作用分析的无网格法 |
4.3.1 双参数地基上Mindlin 板的基本方程 |
4.3.2 双参数地基上Mindlin 板的RKPM 无网格法 |
4.3.3 双参数地基上Mindlin 板的EFGM 无网格法 |
4.3.4 双参数地基上Mindlin 板的NEM 无网格法 |
4.4 小结 |
5 筏基无网格法与上部结构共同作用耦合分析及程序实现 |
5.1 引言 |
5.2 上部结构的有限元分析 |
5.2.1 子结构法原理 |
5.2.2 共同作用分析中上部结构刚度和荷载的凝聚 |
5.2.3 上部结构刚度方程的形成 |
5.3 弹性地基上筏板无网格法与高层建筑上部结构有限元子结构法的耦合分析 |
5.3.1 耦合分析原理 |
5.3.2 耦合方程 |
5.4 计算程序的实现 |
5.4.1 计算程序简介 |
5.4.2 VC++编程平台的使用 |
5.4.3 程序类对象设计 |
5.4.4 程序计算流程图 |
5.5 小结 |
6 高层建筑上部结构与地基板共同作用算例分析 |
6.1 引言 |
6.2 高层框架结构与地基板共同作用算例分析 |
6.2.1 高层框架结构与筏基及Winkler 地基共同作用算例分析 |
6.2.2 高层框架结构与筏基及双参数地基共同作用算例分析 |
6.3 高层框架剪力墙结构与地基板共同作用算例分析 |
6.3.1 高层框架剪力墙结构与筏基及Winkler 地基共同作用算例分析 |
6.3.2 高层框架剪力墙结构与筏基及双参数地基共同作用算例分析 |
6.4 小结 |
7 结论与展望 |
7.1 主要研究成果及结论 |
7.2 后继研究的展望及建议 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
A. 作者在攻读博士学位期间发表的论文 |
B. 作者在攻读博士学位期间参与的科研和设计项目 |
(3)冰场人工冰面受力性能的理论分析和有限元模拟(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 冰力学性能的研究 |
1.2.2 弹性基础薄板理论的研究 |
1.2.3 研究存在的不足 |
1.3 主要研究内容 |
1.4 课题来源 |
第2章 装配式冰场冰面破坏模式研究 |
2.1 装配式冰场有限元模型 |
2.1.1 模型建立及参数取值 |
2.1.2 边界条件对比 |
2.2 采用第一强度理论分析 |
2.2.1 矩形区域加载 |
2.2.2 椭圆形区域加载 |
2.2.3 类椭圆形区域加载 |
2.2.4 第一强度理论简介 |
2.2.5 破坏模式分析 |
2.3 采用塑性应变区法分析 |
2.3.1 塑性应变区法简介 |
2.3.2 结果分析 |
2.3.3 破坏模式分析 |
2.4 采用摩尔库伦强度理论公式分析 |
2.4.1 摩尔库伦强度理论简介 |
2.4.2 结果分析 |
2.4.3 破坏模式分析 |
2.4.4 与第一强度理论对比 |
2.5 本章小结 |
第3章 传统冰场冰面破坏模式研究 |
3.1 传统冰场有限元模型 |
3.1.1 模型建立及参数取值 |
3.2 采用第一强度理论分析 |
3.2.1 混凝土板厚度为20cm |
3.2.2 混凝土板厚度为10cm |
3.2.3 破坏模式分析 |
3.3 采用塑性应变区法分析 |
3.3.1 结果分析 |
3.3.2 破坏模式分析 |
3.4 采用摩尔库伦强度理论公式分析 |
3.4.1 结果分析 |
3.4.2 破坏模式分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 冰场人工冰面最大弯曲拉应力计算 |
4.1 矩形荷载作用区域的应力计算 |
4.1.1 公式一——混凝土路面计算方法 |
4.1.2 公式二——威斯特卡德极限应力公式 |
4.1.3 公式三——广义威斯特卡德极限应力公式 |
4.1.4 计算方法分析 |
4.2 椭圆形荷载作用区域的应力计算 |
4.2.1 公式一——混凝土路面计算方法 |
4.2.2 公式二——威斯特卡德极限应力公式 |
4.2.3 公式三——广义威斯特卡德极限应力公式 |
4.2.4 计算方法分析 |
4.3 类椭圆形荷载作用区域的应力计算 |
4.3.1 公式一——混凝土路面计算方法 |
4.3.2 公式二——威斯特卡德极限应力公式 |
4.3.3 公式三——广义威斯特卡德极限应力公式 |
4.3.4 计算方法分析 |
4.4 公式验证及参数分析 |
4.4.1 挤塑板厚度的影响 |
4.4.2 挤塑板弹性模量的影响 |
4.4.3 冰面厚度的影响 |
4.4.4 冰弹性模量的影响 |
4.4.5 公式验证分析 |
4.5 本章小结 |
第5章 装配式冰场冰面受力性能的精细化模拟 |
5.1 ISS冰排管的力学指标测定 |
5.1.1 冰排管的管内压力 |
5.1.2 冰排管的管径测量 |
5.1.3 冰排管的力学指标推导 |
5.2 装配式冰场精细化有限元模型 |
5.2.1 参数取值 |
5.2.2 冰排架模型建立 |
5.2.3 装配式冰场精细化有限元模型 |
5.3 冰排架及冰排管对冰面受力性能的影响 |
5.3.1 对承载力的影响 |
5.3.2 对刚度的影响 |
5.3.3 对应力场的影响 |
5.4 冰排管内压力对冰面受力性能的影响 |
5.4.1 对承载力的影响 |
5.4.2 对刚度的影响 |
5.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
附录 |
攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
致谢 |
(4)预应力锚索框架梁计算机辅助设计研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究目的与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 预应力锚索框架梁设计计算方法及应用研究现状 |
1.2.2 预应力锚索框架结构力学模型研究现状 |
1.2.3 边坡支挡结构计算机辅助设计研究现状 |
1.3 本文的研究内容及思路 |
2 基于弹性地基上的预应力锚索框架梁计算模型 |
2.1 概述 |
2.2 文克尔弹性地基梁计算模型 |
2.2.1 文克尔弹性地基梁模型计算预应力锚索框架梁 |
2.2.2 文克尔地基模型适用范围 |
2.3 变基床系数弹性地基梁模型计算预应力锚索框架梁 |
2.3.1 变基床系数的确定 |
2.3.2 变基床系数的弹性地基梁解法 |
2.3.3 变基床系数弹性地基梁的适用范围 |
2.4 双参数地基梁模型计算预应力锚索框架梁 |
2.4.1 双参数地基模型 |
2.4.2 双参数弹性地基上有限长梁内力计算 |
2.4.3 双参数地基模型计算预应力锚索框架梁的有限差分法推导 |
2.4.4 双参数弹性地基梁模型计算锚索框架梁的优缺点 |
2.5 本章小结 |
3 作用于支护结构上的荷载 |
3.1 概述 |
3.2 滑坡推力计算 |
3.2.1 单一滑动面滑坡推力计算 |
3.2.2 简化的Bishop法 |
3.2.3 Janbu法 |
3.2.4 分条块极限平衡法 |
3.2.5 传递系数法 |
3.3 土压力计算 |
3.3.1 朗肯土压力理论 |
3.3.2 库仑土压力理论 |
3.4 本章小结 |
4 预应力锚索框架梁设计计算 |
4.1 预应力锚索框架梁的设计内容 |
4.2 预应力锚索框架梁的基本设计原则 |
4.3 锚索的设计 |
4.3.1 锚索的设计程序 |
4.3.2 锚固力的确定 |
4.3.3 确定锚固角 |
4.3.4 锚索的锚筋设计 |
4.3.5 锚索长度设计 |
4.3.6 锚索合理间距确定 |
4.4 框架梁的设计 |
4.4.1 框架梁上所受的力 |
4.4.2 锚固力在框架梁上的荷载分配 |
4.4.3 框架梁的间距与尺寸 |
4.4.4 钢筋混凝土框架的结构设计 |
4.5 预应力锚索框架梁设计流程 |
4.6 本章小结 |
5 设计系统的功能实现与实例验证 |
5.1 引言 |
5.2 Visual Basic 6.0对AutoCAD二次开发基础 |
5.2.1 引言 |
5.2.2 VB与AutoCAD连接 |
5.2.3 AutoCAD对象的引用 |
5.2.4 AutoCAD对象的释放 |
5.2.5 退出AutoCAD |
5.3 VB界面设计 |
5.4 系统的组成 |
5.5 系统介绍 |
5.5.1 系统启动界面 |
5.5.2 系统菜单 |
5.5.3 系统工具栏 |
5.6 系统的破坏模式识别与稳定性分析 |
5.6.1 破坏模式识别 |
5.6.2 稳定性分析 |
5.7 预应力锚索框架梁设计计算 |
5.7.1 支护结构设计界面 |
5.7.2 滑坡推力计算 |
5.7.3 锚固力计算 |
5.7.4 锚索设计计算 |
5.7.5 框架梁内力计算 |
5.7.6 框架梁配筋计算 |
5.7.7 计算结果输出 |
5.8 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读学位期间主要的研究成果 |
致谢 |
(5)基于状态空间法的盾构隧道管片衬砌分析理论(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 有限元研究 |
1.2.2 试验研究 |
1.2.3 简化力学解析模型研究 |
1.3 状态空间法简介 |
1.4 本文的主要研究内容 |
1.5 本文的创新点 |
2 盾构隧道管片衬砌单环分析理论 |
2.1 基本假定 |
2.2 管片状态方程的推导及求解 |
2.3 管片衬砌接头状态向量传递关系的推导 |
2.4 整环衬砌传递方程的推导和求解 |
2.5 刚体位移的处理 |
2.6 算例 |
2.6.1 刚体位移处理的验证 |
2.6.2 正负接头刚度处理方法 |
2.7 本章小结 |
3 弹性地基盾构隧道管片衬砌单环分析理论 |
3.1 简化土体反力模型 |
3.2 简化土体反力模型的求解 |
3.2.1 荷载沿径向和切向的转换 |
3.2.2 求解 |
3.2.3 验证 |
3.3 考虑弹性地基的管片衬砌分析方法 |
3.3.1 弹性地基曲梁状态方程推导 |
3.3.2 弹性地基曲梁状态方程求解 |
3.3.3 验证 |
3.3.4 参数分析 |
3.4 本章小结 |
4 考虑拼装效应的盾构隧道管片衬砌分析理论 |
4.1 等效纵向双环曲梁模型 |
4.2 双环曲梁分段状态方程的推导和求解 |
4.2.1 状态方程的推导 |
4.2.2 状态方程的求解 |
4.3 双环模型接头的模拟 |
4.4 等效纵向双环模型的求解 |
4.5 刚体位移处理 |
4.6 验证 |
4.6.1 与试验数据的对比 |
4.6.2 与现有解析解的对比 |
4.7 本章小结 |
5 弹性地基上考虑拼装效应的管片衬砌分析理论 |
5.1 弹性地基纵向双环曲梁模型 |
5.2 整环的求解 |
5.3 验证 |
5.4 参数分析 |
5.4.1 临近环管片布置形式差异的影响 |
5.4.2 环间剪切弹簧刚度系数的影响 |
5.4.3 土弹簧刚度系数的影响 |
5.5 本章小结 |
6 考虑土体非线性的盾构隧道管片衬砌分析理论 |
6.1 基于柱孔扩张理论的多环地层非线性模型 |
6.1.1 基本假定及推导过程 |
6.1.2 多环地层模型分层参数的确定 |
6.2 无拉力非线性地基管片衬砌分析模型 |
6.3 算例 |
6.4 浅埋及中深埋隧道 |
6.5 算例 |
6.6 本章小结 |
7 结论与建议 |
7.1 本文结论 |
7.2 下一步研究建议 |
附录 |
附录A 矩阵(?)的求解 |
附录B 几种常见荷载的求解 |
B.1 集中荷载 |
B.2 均布荷载 |
附录C |
参考文献 |
附录 作者简介 |
个人简介: |
个人履历: |
攻读博士期间学术成果 |
攻读博士期间参与课题 |
(6)客运专线无碴轨道设计理论与方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 概述 |
1.1 高速铁路的发展 |
1.2 高速铁路轨道结构特点 |
1.3 无碴轨道的发展与应用 |
1.3.1 国外无碴轨道的铺设应用情况 |
1.3.2 我国无碴轨道的发展 |
1.4 无碴轨道设计理论与设计方法研究现状 |
1.4.1 国内外无碴轨道设计理论 |
1.4.2 列车荷载应力计算方法 |
1.4.3 温度应力计算方法 |
1.4.4 基础变形影响计算方法 |
1.4.5 无碴轨道结构设计方法 |
1.4.6 无碴轨道动力学计算理论 |
1.5 本文的研究意义与研究内容 |
第2章 无碴轨道列车荷载应力计算方法研究 |
2.1 无碴轨道弹性地基梁板模型 |
2.1.1 钢轨 |
2.1.2 轨道板与底座板 |
2.1.3 扣件 |
2.1.4 弹性地基与CA砂浆 |
2.2 无碴轨道弹性地基梁板模型参数取值 |
2.2.1 结合式双层结构的弹性模量折减 |
2.2.2 分离式双层结构的弹性模量折减 |
2.2.3 地基系数的合理取值 |
2.2.4 列车荷载取值 |
2.3 无碴轨道弹性地基梁板模型验证 |
2.3.1 不同计算模型的结果对比 |
2.3.2 梁板模型的试验验证 |
2.4 无碴轨道荷载应力分析 |
2.4.1 板式轨道荷载应力分析 |
2.4.2 双块式轨道荷载应力分析 |
本章小结 |
第3章 无碴轨道温度应力计算方法研究 |
3.1 无碴轨道温度及梯度取值 |
3.1.1 温度取值 |
3.1.2 温度梯度取值 |
3.2 国内外温度应力计算方法 |
3.2.1 连续道床板温度应力及裂缝计算方法 |
3.2.2 温度梯度影响的计算方法 |
3.3 连续式无碴轨道温度应力及裂缝计算方法与影响因素分析 |
3.3.1 连续道床板裂缝型式 |
3.3.2 连续道床板受拉各阶段应力分析及最小配筋率 |
3.3.3 连续道床板温度应力与裂缝分析 |
3.3.4 连续道床板温度应力及裂缝的影响因素分析 |
3.3.5 板底摩阻力对连续道床板温度应力和裂缝的影响 |
3.3.6 混凝土收缩对连续道床板温度应力与裂缝的影响 |
3.3.7 连续式无碴轨道配筋方式的探讨 |
3.4 单元式无碴轨道温度应力计算方法 |
3.5 翘曲应力计算方法及其影响因素分析 |
3.5.1 计算模型与方法 |
3.5.2 CA砂浆与轨道板无粘结 |
3.5.3 CA砂浆与轨道板有粘结 |
3.5.4 温度梯度与列车荷载作用下的轨道板翘曲应力 |
3.5.5 不同约束情况下的轨道板翘曲应力比较 |
3.5.6 无碴轨道翘曲应力计算方法 |
本章小结 |
第4章 基础变形对无碴轨道的影响分析 |
4.1 基础变形特征及国内外研究现状 |
4.2 考虑基础变形的无碴轨道荷载弯矩计算 |
4.2.1 计算模型 |
4.2.2 连续轨道板和连续底座板 |
4.2.3 单元轨道板和连续底座板 |
4.2.4 基础变形引起的无碴轨道附加弯矩 |
4.3 基础变形附加弯矩的简化计算方法 |
4.3.1 刚性基础法 |
4.3.2 弹性基础法 |
4.3.3 基础变形附加弯矩计算方法 |
4.4 梁端位移对无碴轨道的受力影响分析 |
4.4.1 梁端位移对无碴轨道扣件系统受力的影响 |
4.4.2 梁端位移对无碴轨道上抬稳定性的影响 |
4.4.3 梁端位移对桥上纵连式轨道的影响 |
本章小结 |
第5章 无碴轨道设计方法研究 |
5.1 无碴轨道分类及设计内涵 |
5.2 无碴轨道功能设计 |
5.2.1 无碴轨道的功能要求 |
5.2.2 无碴轨道系统功能设计 |
5.2.3 国内外无碴轨道及主要部件功能分析 |
5.3 无碴轨道结构设计方法 |
5.3.1 基于容许应力法的结构设计方法 |
5.3.2 荷载及荷载组合 |
5.3.3 结构系数的确定 |
5.3.4 无碴轨道结构设计算例 |
本章小结 |
第6章 无碴轨道动力特性评估方法研究 |
6.1 无碴轨道落轴试验模拟模型 |
6.2 板式轨道动力特性分析 |
6.3 板式轨道动力参数分析 |
6.3.1 弹性层参数的影响 |
6.3.2 结构参数的影响 |
6.3.3 与双块式轨道的对比 |
本章小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 本文主要工作与结论 |
7.1.1 本文主要工作 |
7.1.2 本文主要结论 |
7.2 有待进一步研究的问题 |
致谢 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的学术论文 |
攻读博士学位期间的科研成果 |
(7)基于动力刚度法裂纹修正铁木辛柯梁研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究的背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 修正过后的Timoshenko梁研究现状 |
1.2.2 动力刚度法研究现状 |
1.2.3 裂纹梁的研究现状 |
1.3 本论文的主要研究内容 |
第二章 修正Timoshenko梁自由振动分析 |
2.1 修正Timoshenko梁的控制微分方程 |
2.2 修正Timoshenko梁精确横向位移和转角的形函数 |
2.3 修正Timoshenko梁的动力刚度法 |
2.3.1 动力刚度矩阵的形成 |
2.3.2 Wittrick-Wiliams算法 |
2.3.3 导护型牛顿法 |
2.4 修正Timoshenko梁数值算例 |
2.4.1 两端简支梁的固有频率和振型 |
2.4.2 悬臂梁的固有频率和振型 |
2.4.3 两端固端梁的固有频率和振型 |
2.5 轴向力作用下修正Timoshenko梁横向自由振动 |
2.5.1 轴向拉力作用下的固有频率 |
2.5.2 轴向压力作用下的固有频率 |
2.6 本章小结 |
第三章 修正Timoshenko裂纹梁的振动分析 |
3.1 修正Timoshenko裂纹梁的自由振动 |
3.1.1 裂纹弯曲弹簧模型 |
3.1.2 裂纹梁的动力刚度法 |
3.2 弯曲弹簧模型算例比较 |
3.2.1 铝梁单个裂纹工况七种无质量弯曲弹簧模拟结果 |
3.2.2 铝梁两个裂纹工况七种无质量弯曲弹簧模拟结果 |
3.2.3 钢梁单个裂纹工况七种无质量弯曲弹簧模拟结果 |
3.3 弯曲弹簧与剪切弹簧共同模拟裂纹的情况 |
3.3.1 裂纹局部柔度模型(考虑剪切弹簧) |
3.3.2 裂纹局部柔度模型悬臂梁算例 |
3.3.3 弯曲弹簧模型与局部柔度模型在不同梁高跨比情况下的对比 |
3.4 裂纹梁算例 |
3.4.1 裂纹参数对固有频率的影响 |
3.4.2 裂纹参数对振型的影响 |
3.5 本章小结 |
第四章 不同约束条件下修正Timoshenko裂纹梁的分析 |
4.1 双参数Pasternak弹性地基上修正Timoshenko梁自由振动 |
4.1.1 弹性地基上修正Timoshenko梁的常微分方程 |
4.1.2 弹性地基上修正Timoshenko梁的动力刚度法 |
4.2 双参数Pasternak弹性地基上修正Timoshenko裂纹梁数值结果 |
4.3 修正Timoshenko框架结构自由振动 |
4.3.1 修正Timoshenko框架动力刚度矩阵 |
4.3.2 数值算例验证 |
4.4 修正Timoshenko裂纹框架结构自由振动 |
4.4.1 单层单跨裂纹框架的固有频率下降情况 |
4.4.2 单层双跨裂纹框架的固有频率下降情况 |
4.4.3 双层双跨裂纹框架的固有频率下降情况 |
4.5 本章小结 |
第五章 移动荷载作用下修正Timoshenko裂纹梁的分析 |
5.1 动力刚度矩阵与波谱单元刚度矩阵的一致性 |
5.2 移动荷载在频域中的等效节点荷载 |
5.2.1 移动荷载的表达式 |
5.2.2 移动荷载的频域等效节点荷载 |
5.3 动力响应计算流程 |
5.4 快速傅利叶变化的性质 |
5.5 数值算例 |
5.5.1 无裂纹修正Timoshenko梁在移动荷载作用下的理论解 |
5.5.2 无裂纹修正Timoshenko梁的数值算例 |
5.5.3 裂纹修正Timoshenko梁的数值算例 |
5.6 误差存在的原因 |
5.7 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 本文总结 |
6.2 未来的工作展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
附录 |
(8)新型桩锚结构设计计算理论研究(论文提纲范文)
第1章 绪论 |
1.1 课题的研究背景、目的和意义 |
1.2 研究现状 |
1.3 论文研究思路与主要内容 |
第2章 边坡岩土体与抗滑桩相互作用研究 |
2.1 引言 |
2.2 滑坡的分类和本文涉及的边坡破坏类型 |
2.2.1 滑坡的分类概述 |
2.2.2 本文涉及的边坡破坏类型 |
2.3 滑坡推力计算研究 |
2.3.1 概述 |
2.3.2 不同滑面形式的滑坡推力计算 |
2.3.3 滑坡推力计算中其他需要注意的问题 |
2.4 滑坡推力的传递机理分析 |
2.4.1 土拱理论分析滑坡推力在坡体与抗滑桩间的传递 |
2.4.2 桩上作用的滑坡推力计算及桩前滑体的稳定验算 |
2.4.3 桩的抗滑阻力验算 |
2.5 岩土体与抗滑桩相互作用模型研究 |
2.5.1 滑坡推力的分布形式 |
2.5.2 岩土体与抗滑桩相互作用的位移模型 |
2.6 小结 |
第3章 抗滑桩的力学计算模型研究 |
3.1 有限单元法计算抗滑桩的力学模型 |
3.1.1 桩的离散化 |
3.1.2 单元分析 |
3.2 双参数线弹性地基计算模型研究 |
3.2.1 双参数模型概述 |
3.2.2 双参数线弹性地基上抗滑桩的力学计算模型 |
3.3 弹塑性地基计算模型研究 |
3.3.1 地基反力法简述 |
3.3.2 弹塑性地基模型计算分析 |
3.4 抗滑桩与岩土体相互作用的位移有限元计算模型 |
3.4.1 位移模型中Winkler地基梁的总势能 |
3.4.2 单元方程中的修正 |
3.4.3 迭代计算过程的说明 |
3.5 双排抗滑桩的力学计算模型 |
3.5.1 双排桩与单排桩计算模型的主要区别 |
3.5.2 双排桩中的单排桩分析 |
3.5.3 双排桩相互作用分析 |
3.6 小结 |
第4章 抗滑桩设计计算中的几个问题 |
4.1 现有抗滑桩设计计算方法评价 |
4.1.1 普通抗滑桩的设计计算 |
4.1.2 预应力锚索抗滑桩的设计计算 |
4.2 预应力锚索抗滑桩的改进计算方法 |
4.2.1 计算基本假定 |
4.2.2 基本计算原理及过程 |
4.2.3 对改进计算方法的补充说明 |
4.3 抗滑桩上锚索预应力的确定问题 |
4.3.1 对几个概念的说明 |
4.3.2 悬臂式抗滑桩的锚索预应力确定方法 |
4.3.3 非悬臂式抗滑桩的锚索预应力确定方法 |
4.3.4 应用有限元法计算锚索预应力的基本过程 |
4.4 预应力锚索抗滑桩的动态设计 |
4.4.1 预应力锚索抗滑桩的几个计算阶段 |
4.4.2 预应力锚索抗滑桩的动态设计过程 |
4.5 最大桩间距的计算分析 |
4.5.1 桩间距现有计算方法简介 |
4.5.2 根据桩间土拱传力机理确定最大桩间距的分析 |
4.6 小结 |
第5章 预应力锚索地梁的力学模型及设计计算 |
5.1 前言 |
5.2 预应力锚索地梁现有计算方法评述 |
5.3 预应力锚索地梁的受力状态分析 |
5.3.1 预应力锚索地梁加固边坡的作用机理 |
5.3.2 预应力锚索地梁的工作过程及受力阶段分析 |
5.4 预应力锚索地梁的力学模型研究 |
5.4.1 线弹性Winkler地基模型 |
5.4.2 双参数线弹性地基模型的计算 |
5.4.3 各向同性弹性半无限空间体地基模型 |
5.5 预应力锚索地梁的设计 |
5.6 小结 |
第6章 算例分析 |
6.1 桩间土拱传力及最大桩间距问题的算例 |
6.1.1 滑坡推力的传递机理分析 |
6.1.2 桩上的滑坡推力计算及最大桩间距的确定 |
6.2 抗滑桩相互作用的位移模型与压力法模型计算比较 |
6.3 预应力锚索抗滑桩设计中几个问题的算例分析 |
6.3.1 锚索预应力的计算 |
6.3.2 预应力锚索抗滑桩的改进计算方法与现有计算方法对比 |
6.3.3 对预应力锚索抗滑桩动态设计的说明 |
6.4 抗滑桩的工程实例计算 |
6.4.1 普通抗滑桩的计算 |
6.4.2 预应力锚索抗滑桩的计算 |
6.5 预应力锚索框架地梁的工程实例计算 |
第7章 地质力学模型试验研究 |
7.1 地质力学模型试验简介 |
7.1.1 地质力学模型试验原型 |
7.1.2 模型设计 |
7.2 支挡结构内力测试结果分析 |
7.3 支挡结构内力计算及其与实测结果的比较 |
7.3.1 预应力锚索抗滑桩的内力计算分析 |
7.3.2 预应力锚索框架地梁的内力计算分析 |
结论 |
致谢 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文及科研成果 |
(9)考虑地基变形与履带起重机结构耦合作用研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
主要符号表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外相关研究综述 |
1.2.1 臂架整体稳定性与临界载荷 |
1.2.2 多体系统动力学 |
1.2.3 地面承载力与弹性地基梁 |
1.3 研究内容和论文结构 |
2 履带架与弹性地基作用力学模型 |
2.1 建立地基力学模型 |
2.2 履带架两端与地基的位置关系 |
2.2.1 履带架两端上翘影响因素 |
2.2.2 履带架沉降量计算结果修正 |
2.2.3 算例 |
2.3 力学模型的准确性分析 |
2.4 地基变形与下车总侧向刚度 |
2.5 铺装路基板(箱)的履带架沉降量分析 |
2.5.1 路基箱刚度对履带架沉降量影响 |
2.5.2 路基箱铺装方式对履带架沉降量影响 |
2.6 本章小结 |
3 臂架强度与侧向稳定性分析 |
3.1 建立力学模型与设计算法 |
3.1.1 轴向受压悬臂梁端部位移与偏转角 |
3.1.2 桁架结构的扭转刚度 |
3.1.3 侧向稳定性计算流程 |
3.2 实验与数据分析 |
3.2.1 缩尺模型实验 |
3.2.2 实验数据分析 |
3.3 算例 |
3.4 本章小结 |
4 回转工况动力学分析 |
4.1 单主臂工况回转动力学分析 |
4.1.1 缩尺模型实验 |
4.1.2 简化力学模型 |
4.1.3 实验数据分析 |
4.2 塔式工况回转动力学分析 |
4.2.1 实验与数据采集 |
4.2.2 仿真数据与实验数据对比分析 |
4.2.3 塔式回转工况动力学分析 |
4.3 本章小结 |
5 地基刚度的即时测量方法研究 |
5.1 地基刚度的即时测量方法 |
5.1.1 实验与数据采集 |
5.1.2 仿真数据与实验数据对比分析 |
5.1.3 地基刚度比计算方法 |
5.1.4 算例 |
5.2 起重性能修正 |
5.2.1 臂架静强度校核 |
5.2.2 回转速度校核 |
5.2.3 整机侧向倾翻稳定性校核 |
5.3 算例 |
5.4 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
附录A 位置B处测量应力值 |
附录B 视频转换侧向位移值 |
攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
致谢 |
作者简介 |
(10)地基板与混凝土框架结构参数识别的实验与研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 前言 |
1.2 结构损伤诊断的概念 |
1.3 结构的模态参数识别方法 |
1.3.1 模态参数识别的频域法 |
1.3.2 模态参数识别的时域法 |
1.3.3 模态参数识别的时频法 |
1.4 结构损伤诊断的模型修正方法 |
1.4.1 灵敏度方法 |
1.4.2 遗传算法 |
1.5 结构损伤诊断的无反演方法 |
1.5.1 基于动力指纹的损伤诊断方法 |
1.5.2 基于高阶模态的损伤诊断方法 |
1.6 基于经典概率理论和贝叶斯理论的损伤诊断方法 |
1.6.1 基于经典概率理论的方法 |
1.6.2 基于贝叶斯理论的方法 |
1.7 考虑地基影响的结构动力实验研究 |
1.7.1 弹性地基板的动力实验与地基模量反演 |
1.7.2 地基上框架结构的动力实验研究 |
1.8 以往研究的存在的问题和不足 |
1.9 本文研究课题来源及主要内容 |
第2章 弹性地基上自由板的实验模态分析 |
2.1 引言 |
2.2 两种模态参数识别方法的比较 |
2.2.1 复指数最小二乘法(LSCE) |
2.2.2 多参考点最小二乘复频域法(PolyMAX) |
2.2.3 PolyMAX 方法与其它方法的比较 |
2.3 地基板模态实验研究 |
2.3.1 实验方法及测试结果 |
2.3.2 测试结果初步分析及场地经验 |
2.4 Winkler 地基和双参数地基上的自由板分析 |
2.4.1 弹性地基的计算模型 |
2.4.2 弹性地基板的基床系数估算及振动特点分析 |
2.4.3 弹性地基上自由板的振动问题求解 |
2.4.4 地基板的刚体模态 |
2.5 Vlasov 地基上自由板的厚薄板通用元分析 |
2.5.1 Vlasov 地基上的自由板 |
2.5.2 厚薄板通用元分析 |
2.5.3 程序的通用性 |
2.5.4 振型分析 |
2.6 弹性地基上自由板的厚薄板通用元分析 |
2.7 小结 |
第3章 考虑土-结构相互作用的混凝土框架结构模态实验 |
3.1 引言 |
3.2 地基土上框架结构的模态实验 |
3.2.1 实验模型的基本概况 |
3.2.2 地基土的动力特性指标测试 |
3.2.3 弹性模量的取值 |
3.2.4 模态实验仪器及实验内容 |
3.3 框架结构的逐层位移模态实验 |
3.4 框架结构的应变模态实验 |
3.5 框架结构模态参数测试的离散性 |
3.5.1 重复实验中结构模态参数的离散性 |
3.5.2 模态识别方法对结构模态参数识别值的影响 |
3.5.3 温度对框架结构振动的影响 |
3.5.4 框架结构非线性振动的影响 |
3.6 小结 |
第4章 考虑土-结构相互作用的混凝土框架结构参数识别 |
4.1 引言 |
4.2 弹性地基上刚性板的阻抗函数 |
4.3 系统识别的误差分析及模型选择 |
4.3.1 模型误差分类 |
4.3.2 模型初选 |
4.4 基于灵敏度方法的框架结构物理参数识别 |
4.5 基于遗传退火混合算法的框架结构物理参数识别 |
4.5.1 遗传算法 |
4.5.2 模拟退火算法 |
4.5.3 遗传退火混合算法 |
4.6 不同参数识别方法对框架结构物理参数识别的影响分析 |
4.6.1 识别方法参数设置及识别准则 |
4.6.2 不同信息组合对于遗传退火混合算法识别结果的影响 |
4.6.3 遗传退火混合算法中参数对于收敛性及识别结果的影响 |
4.7 随层数增加的混凝土框架结构物理参数识别 |
4.8 小结 |
第5章 基于高阶模态的混凝土框架结构参数识别研究 |
5.1 引言 |
5.2 连续梁计算例题分析 |
5.3 框架结构中连续梁子结构的模态分析 |
5.4 地基上框架结构柱的模态局部化分析 |
5.4.1 框架结构柱模态局部化影响因素算例研究 |
5.4.2 构件局部损伤的模态局部化分析 |
5.5 地基上框架结构中高阶局部实验模态分析 |
5.5.1 整体模态实验与底层柱局部激振实验 |
5.5.2 高阶模态参数识别及单榀框架局部模态判别 |
5.5.3 局部柱构件的物理参数识别 |
5.6 小结 |
第6章 基于贝叶斯统计理论的损伤诊断研究 |
6.1 引言 |
6.2 贝叶斯方法的基本原理 |
6.3 基于贝叶斯理论的损伤诊断研究 |
6.3.1 贝叶斯理论模型 |
6.3.2 条件概率 |
6.3.3 先验概率 |
6.3.4 贝叶斯公式计算的复杂性 |
6.4 马尔可夫链的蒙特卡罗模拟(MCMC) |
6.4.1 蒙特卡罗方法 |
6.4.2 马尔可夫过程及马尔可夫链 |
6.4.3 Metropolis-Hastings 算法 |
6.5 MCMC 的程序实现 |
6.6 贝叶斯估计 |
6.7 剪切型框架结构损伤诊断研究 |
6.7.1 试验算例描述 |
6.7.2 基于频率信息的MCMC 计算 |
6.7.3 基于振型信息的MCMC 计算 |
6.7.4 基于频率振型信息组合的MCMC 计算 |
6.7.5 有噪声情况下不同准则的抗噪性能 |
6.8 地基上钢筋混凝土框架结构的损伤诊断研究 |
6.8.1 框架局部损伤模态实验 |
6.8.2 基于 MCMC 方法的框架结构损伤诊断研究 |
6.8.2.1 识别方法及计算模型介绍 |
6.8.2.2 结构模型修正 |
6.8.2.3 损伤诊断 |
6.9 小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
附录A 攻读博士学位期间发表的论文 |
四、关于弹性地基上的框架计算方法简介(论文参考文献)
- [1]考虑上部结构共同作用的筏板基础分析及其优化[D]. 干腾君. 重庆大学, 2001(01)
- [2]筏板基础无网格计算方法及其在考虑上部结构共同作用分析中的应用[D]. 曾祥勇. 重庆大学, 2007(05)
- [3]冰场人工冰面受力性能的理论分析和有限元模拟[D]. 韦博. 哈尔滨工业大学, 2020
- [4]预应力锚索框架梁计算机辅助设计研究[D]. 廖俊. 中南大学, 2014(03)
- [5]基于状态空间法的盾构隧道管片衬砌分析理论[D]. 黄伟明. 浙江大学, 2020(01)
- [6]客运专线无碴轨道设计理论与方法研究[D]. 赵坪锐. 西南交通大学, 2008(06)
- [7]基于动力刚度法裂纹修正铁木辛柯梁研究[D]. 陈治江. 重庆交通大学, 2019(06)
- [8]新型桩锚结构设计计算理论研究[D]. 刘小丽. 西南交通大学, 2003(03)
- [9]考虑地基变形与履带起重机结构耦合作用研究[D]. 杨庆乐. 大连理工大学, 2019(08)
- [10]地基板与混凝土框架结构参数识别的实验与研究[D]. 周云. 湖南大学, 2008(08)