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大跨度钢管混凝土拱桥空间地震反应分析 被引量:11
1
作者 郑家树 金邦元 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第1期53-56,共4页
将大跨钢管混凝土拱桥———龙潭河大桥简化为空间动力计算有限元模型,以弹簧作为考虑基础 结构相互作用的边界条件,用空间迭代算法程序计算其自振特性,用Wilson θ程序计算其地震作用下空间几何非线性反应.计算结果表明,基础 结构相互... 将大跨钢管混凝土拱桥———龙潭河大桥简化为空间动力计算有限元模型,以弹簧作为考虑基础 结构相互作用的边界条件,用空间迭代算法程序计算其自振特性,用Wilson θ程序计算其地震作用下空间几何非线性反应.计算结果表明,基础 结构相互作用对各阶频率、轴力和力矩以及跨中位移均有影响. 展开更多
关键词 大跨度钢管混凝土拱桥 地震反应分析 几何非线性 基础-结构相互作用 空间动力计算有限元模型
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作大运动弹性薄板中的几何非线性与耦合变形 被引量:13
2
作者 蒋丽忠 洪嘉振 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 1999年第2期243-249,共7页
导出作大范围刚体运动弹性薄板包括了几何非线性和中面变形之间的相互耦合(耦合变形)的动力学控制方程.分析了几何非线性和耦合变形各自对系统动力学性质的影响,得到了在传统方法上只考虑几何非线性,系统将通过同宿轨分岔过渡到混... 导出作大范围刚体运动弹性薄板包括了几何非线性和中面变形之间的相互耦合(耦合变形)的动力学控制方程.分析了几何非线性和耦合变形各自对系统动力学性质的影响,得到了在传统方法上只考虑几何非线性,系统将通过同宿轨分岔过渡到混沌运动;若在传统方法上考虑耦合变形,系统稳定且数值解收敛,与实际情形相符. 展开更多
关键词 弹性薄板 大范围运动 几何非线性 耦合变形
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基于几何非线性的强夯加固机理分析 被引量:10
3
作者 谢能刚 宋修广 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期472-474,共3页
针对强夯法加固地基机理的数值分析中存在的几何非线性情况,本文在应变—位移关系上采用大变形假设,建立基于有限单元法的土体非线性动力平衡方程,给出该非线性方程的迭代计算格式。对一具体算例进行了非线性数值分析,得到了强夯作用过... 针对强夯法加固地基机理的数值分析中存在的几何非线性情况,本文在应变—位移关系上采用大变形假设,建立基于有限单元法的土体非线性动力平衡方程,给出该非线性方程的迭代计算格式。对一具体算例进行了非线性数值分析,得到了强夯作用过程中土体动态响应的一般规律,为精确模拟分析强夯加固机理提供了有效途径。 展开更多
关键词 强夯法 地基加固 几何非线性 有限单元法 土体动态响应
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有限元法计算大吨位伸缩臂起重机起重性能 被引量:15
4
作者 滕儒民 刘阚元 陈礼 《中国工程机械学报》 2011年第2期194-199,共6页
起重性能是起重机综合起重能力的体现,准确并快速地计算起重性能对起重机的设计至关重要.将大吨位伸缩臂起重机臂架系统简化为梁,建立了简化模型,分析外载荷,采用几何非线性有限元理论计算某一工况下单元的变形和节点力,由复合应力与许... 起重性能是起重机综合起重能力的体现,准确并快速地计算起重性能对起重机的设计至关重要.将大吨位伸缩臂起重机臂架系统简化为梁,建立了简化模型,分析外载荷,采用几何非线性有限元理论计算某一工况下单元的变形和节点力,由复合应力与许用应力的关系求出额定起重量.通过算例将非线性有限元理论计算出的结果、线性理论计算的结果、样机试验实测出的结果做对比,验证了简化的合理性和此种方法在起重机起重性能计算上应用的可靠性. 展开更多
关键词 伸缩臂起重机 起重性能 几何非线性 有限元方法
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大跨悬索桥非线性随机静力分析 被引量:11
5
作者 石磊 刘春城 +1 位作者 张哲 杜蓬娟 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期421-424,共4页
大跨度悬索桥结构具有显著的几何非线性行为,且存在材料特性、几何尺寸的随机性.先对缆索采用较小抗弯刚度参数的梁单元,对悬索桥进行确定性的几何非线性分析;然后采用响应面法进行非线性随机静力分析;最后针对1座大跨悬索桥,计算了在... 大跨度悬索桥结构具有显著的几何非线性行为,且存在材料特性、几何尺寸的随机性.先对缆索采用较小抗弯刚度参数的梁单元,对悬索桥进行确定性的几何非线性分析;然后采用响应面法进行非线性随机静力分析;最后针对1座大跨悬索桥,计算了在竖向活载作用下材料、几何尺寸的随机性对主梁跨中位移的影响.结果表明,结构随机性的影响十分明显. 展开更多
关键词 大跨度悬索桥结构 响应面法 几何非线性 随机性 静力分析
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计入几何非线性影响的斜拉桥施工索力的确定 被引量:11
6
作者 杨德灿 张先蓉 金清平 《武汉理工大学学报(交通科学与工程版)》 2005年第6期833-836,共4页
考虑缆索垂度效应、加劲梁的梁柱效应及节点大位移效应等几何非线性因素对大跨度斜拉桥施工索力的影响,模拟正装和虚拟退拆施工过程,建立了施工索力计算的继承与迭代关系.利用通用有限元程序,建立斜拉桥全桥三维有限元模型,合理划分荷... 考虑缆索垂度效应、加劲梁的梁柱效应及节点大位移效应等几何非线性因素对大跨度斜拉桥施工索力的影响,模拟正装和虚拟退拆施工过程,建立了施工索力计算的继承与迭代关系.利用通用有限元程序,建立斜拉桥全桥三维有限元模型,合理划分荷载步和荷载子步,通过倒拆正装反复迭代,得出了施工索力及相应的成桥线形.使用最小二乘法修正倒拆与正装之间的差值,有效地计入了几何非线性的影响,使斜拉索满足成桥状态所要求的索力并使主梁以要求的精度接近理想的成桥线形. 展开更多
关键词 斜拉桥 几何非线性 施工张拉索力 最小二乘法
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大型空间结构热弹性非线性有限元分析 被引量:6
7
作者 丁勇 薛明德 王新堂 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期1162-1167,共6页
由薄壁管组成的大型空间结构在外层空间受到太阳等星体的辐射加热,其热变形是值得关注的。为了准确地预测这种变形,首先推导了一种梁的热弹性几何非线性增量有限元格式,用以分析该类结构的热-力学响应,然后考虑到空间结构热流输入与变... 由薄壁管组成的大型空间结构在外层空间受到太阳等星体的辐射加热,其热变形是值得关注的。为了准确地预测这种变形,首先推导了一种梁的热弹性几何非线性增量有限元格式,用以分析该类结构的热-力学响应,然后考虑到空间结构热流输入与变形耦合的特性,提出了一种热-力学耦合分析的有限元方法。对哈勃太空望远镜太阳能帆板热变形的实例计算表明,数值解与理论解符合较好。数值算例表明,结构内部热变形的不一致程度越大,考虑几何非线性对于热变形计算结果的影响越大;热流入射方向角和热变形大小是影响耦合效应的主要因素。 展开更多
关键词 空间结构 薄壁管 几何非线性 热变形 有限元方法
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索穹顶结构施工过程时变力学分析 被引量:8
8
作者 张建华 张毅刚 +1 位作者 高波涛 尤德清 《北京工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期48-52,共5页
为了解决索穹顶结构施工过程分析的难题,应用非线性时变有限元方法对索穹顶结构施工过程进行了分析,全过程跟踪分析索穹顶结构在各施工阶段的力学性状,得出施工过程杆件内力和节点位移的演变规律,得出不考虑施工过程的时变效应对结构设... 为了解决索穹顶结构施工过程分析的难题,应用非线性时变有限元方法对索穹顶结构施工过程进行了分析,全过程跟踪分析索穹顶结构在各施工阶段的力学性状,得出施工过程杆件内力和节点位移的演变规律,得出不考虑施工过程的时变效应对结构设计偏于不安全的结论,为该类结构的设计和施工提出指导性建议. 展开更多
关键词 索穹顶结构 施工过程 时变力学 几何非线性
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大跨度斜拉桥侧风非线性分析 被引量:5
9
作者 王卫锋 颜全胜 +1 位作者 李立军 徐金勇 《吉林大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期786-789,共4页
考虑静风荷载非线性和结构几何非线性因素的影响,计及风速沿桥梁结构高度变化,采用增量双重迭代搜索法进行了斜拉桥静风非线性稳定分析,并编制了相应的计算程序。以湛江海湾大桥为例,探讨了静风荷载非线性、风速空间分布非均匀性等因素... 考虑静风荷载非线性和结构几何非线性因素的影响,计及风速沿桥梁结构高度变化,采用增量双重迭代搜索法进行了斜拉桥静风非线性稳定分析,并编制了相应的计算程序。以湛江海湾大桥为例,探讨了静风荷载非线性、风速空间分布非均匀性等因素对斜拉桥静风失稳临界速度的影响。分析结果表明,主梁扭转变形、索和塔柱上的静风载荷对斜拉桥的抗静风稳定性影响较大。 展开更多
关键词 道路工程 斜拉桥 侧风非线性 几何非线性 静风稳定分析 湛江海湾大桥
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空间网壳结构的稳定性分析 被引量:4
10
作者 刘锋 李丽娟 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第z1期26-29,共4页
利用几何非线性有限元方法研究了空间网壳结构的稳定性。基于Green-Lagrange应变和第二类Piola-Kirchhoff应力,推导了适合于空间网壳结构分析的三维杆件系统几何非线性刚度矩阵,在求解非线性方程时分别采用了增量法、NR迭代法、增量迭... 利用几何非线性有限元方法研究了空间网壳结构的稳定性。基于Green-Lagrange应变和第二类Piola-Kirchhoff应力,推导了适合于空间网壳结构分析的三维杆件系统几何非线性刚度矩阵,在求解非线性方程时分别采用了增量法、NR迭代法、增量迭代组合法及弧长法,比较了各种方法在求解该类问题时的效率,得到了空间网壳结构的全过程p-△曲线。 展开更多
关键词 空间网壳结构 几何非线性 稳定性
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机械和热载荷共同作用下梁的非线性弯曲和稳定性 被引量:4
11
作者 李世荣 夏荣厚 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2007年第3期164-167,共4页
基于Euler-Bernoulli梁的精确的几何非线性理论,建立弹性直梁在横向分布机械载荷和均匀升温共同作用下的几何非线性静平衡控制方程.应用打靶法分别数值求解两端不可移简支和两端固定支承梁在上述复合载荷作用下的非线性弯曲和弹性稳定... 基于Euler-Bernoulli梁的精确的几何非线性理论,建立弹性直梁在横向分布机械载荷和均匀升温共同作用下的几何非线性静平衡控制方程.应用打靶法分别数值求解两端不可移简支和两端固定支承梁在上述复合载荷作用下的非线性弯曲和弹性稳定性问题,给出梁的变形与机械载荷和热载荷之间的特性关系曲线,讨论载荷参数对变形和内力的影响.数值结果表明:当无机械载荷作用时,所得的曲线为热过屈曲平衡路径;当同时作用机械载荷和热载荷时,所得的曲线为非线性弯曲曲线,且随着温度载荷的增大,热膨胀所引起的变形逐渐占据主要地位,而机械载荷对变形的影响逐渐减弱.在热过屈曲前,轴力大小单调线性增加,而在热过屈曲后,轴力的大小随升温有微小减小. 展开更多
关键词 弹性梁 温度载荷 几何非线性 打靶法 数值解
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薄壁梁元几何非线性分析模型的研究 被引量:1
12
作者 聂国隽 钱若军 《空间结构》 CSCD 2002年第3期35-40,34,共7页
本文在非线性空间梁元力学模型的基础上 ,考虑薄壁杆件约束扭转的影响 ,利用虚功原理导出了薄壁梁元几何非线性刚度矩阵。其中几何刚度矩阵由轴向力、双向弯曲和截面翘曲的影响组成。根据本文导出的分析模型编制了相应的结构分析程序。... 本文在非线性空间梁元力学模型的基础上 ,考虑薄壁杆件约束扭转的影响 ,利用虚功原理导出了薄壁梁元几何非线性刚度矩阵。其中几何刚度矩阵由轴向力、双向弯曲和截面翘曲的影响组成。根据本文导出的分析模型编制了相应的结构分析程序。算例表明 ,本文导出的薄壁梁元几何非线性分析模型能较好地反映出薄壁构件的受力特点 ,可用于薄壁杆件组成的结构的非线性分析。 展开更多
关键词 薄壁梁元 几何非线性 力学模型
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悬索桥主缆成桥线形的迭代算法 被引量:2
13
作者 潘韬 杨德灿 《交通科技》 2008年第5期3-5,共3页
大跨度悬索桥主缆成桥线形是进行结构分析、计算和指导施工的关键控制因素,采用有限位移理论可较全面地考虑大位移引起的悬索桥几何非线性。利用通用有限元程序,建立全桥平面有限元模型,实现了悬索桥施工过程的模拟计算,并且使用悬索桥... 大跨度悬索桥主缆成桥线形是进行结构分析、计算和指导施工的关键控制因素,采用有限位移理论可较全面地考虑大位移引起的悬索桥几何非线性。利用通用有限元程序,建立全桥平面有限元模型,实现了悬索桥施工过程的模拟计算,并且使用悬索桥施工理想初态及成桥状态的迭代算法来确定主缆成桥线形。结果表明,悬索桥主缆的线形是介于抛物线与悬链线之间的索多边形。 展开更多
关键词 悬索桥 主缆线形 几何非线性 迭代算法
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大跨度悬索拱桥地震响应研究 被引量:2
14
作者 卜一之 邵长江 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2004年第6期7-9,共3页
建立了悬索拱桥的有限元结构模型,研究了大跨度悬索拱桥在纵向一维一致激励和行波效应2种情况下的几何非线性地震响应,此研究结果对该种桥型的实际应用具有一定的指导意义。
关键词 悬索拱桥 一致激励 行波效应 几何非线性
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二阶效应对巨型钢框架结构时程分析的影响 被引量:3
15
作者 陈麟 张耀春 周云 《四川建筑科学研究》 2004年第4期12-14,共3页
巨型钢框架结构一般用于超高层建筑中,二阶效应是很重要的影响因素。本文以结构的变形为指标,三维输入地震波,按照考虑几何非线性和不考虑几何非线性分析了二阶效应对巨型钢框架结构在多遇地震下弹性时程分析的影响和罕遇地震下弹塑性... 巨型钢框架结构一般用于超高层建筑中,二阶效应是很重要的影响因素。本文以结构的变形为指标,三维输入地震波,按照考虑几何非线性和不考虑几何非线性分析了二阶效应对巨型钢框架结构在多遇地震下弹性时程分析的影响和罕遇地震下弹塑性时程分析的影响。计算结果表明,弹性时程分析时可以不考虑二阶效应的影响,但弹塑性时程分析时二阶效应是必须考虑的因素。 展开更多
关键词 二阶效应 巨型钢框架结构 弹塑性时程分析 超高层建筑 几何非线性分析 变形 弹性 应对 影响 指标
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基于共旋坐标法的空间桁架几何非线性分析
16
作者 朱丽君 颜海泉 董正方 《科学技术与工程》 北大核心 2023年第31期13227-13233,共7页
以往提出的共旋坐标法中,随动与整体坐标系的转换矩阵的计算需要中介值,对于大型工程结构会影响计算效率,且共旋坐标法在有限元程序中的实现多基于面向过程技术,以至数据不易管理、功能难以扩充,此外桁架何时考虑几何非线性也缺乏研究... 以往提出的共旋坐标法中,随动与整体坐标系的转换矩阵的计算需要中介值,对于大型工程结构会影响计算效率,且共旋坐标法在有限元程序中的实现多基于面向过程技术,以至数据不易管理、功能难以扩充,此外桁架何时考虑几何非线性也缺乏研究。归纳对比了两种常用的共旋坐标法理论,基于整体坐标系原点来建立随转坐标系,给出无需中介值的空间桁架转换矩阵及杆端抗力的具体表达式,并基于此法,使用C++语言在基于面向对象技术的程序Aduts中实现空间桁架单元,进一步简化了共旋坐标法的计算,使其在有限元程序中的数据管理、二次开发和维护更简便。设计典型算例验证了本文桁架单元的正确性,并通过参数分析研究桁架的几何非线性,结果表明桁架的几何非线性不能单纯以经验理论即应变达到5%为判断依据,而需结合拱跨比的值来确定。 展开更多
关键词 有限元分析 空间桁架 共旋坐标法 随转坐标系 几何非线性 面向对象
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桥梁板式橡胶支座局部脱空设计成因分析 被引量:2
17
作者 刘军龙 《山西建筑》 2007年第11期337-338,共2页
经过对支座转角组合进行的分析,在研究柔性高墩墩顶转角位移计算方法的基础上,提出了更加严密的支座转角验算修正公式,得出修正后的转角验算公式易于应用的结论,对于保证板式橡胶支座在使用过程中不脱空有重要的意义。
关键词 桥梁板式橡胶支座 柔性高墩 脱空 几何非线性
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若干典型巨型钢框架结构的罕遇地震反应分析 被引量:2
18
作者 张文元 张耀春 《世界地震工程》 CSCD 2003年第4期93-98,共6页
针对若干有代表性的巨型钢框架结构进行了在强震作用下考虑几何非线性的弹塑性时程反应分析,得到了结构的位移、速度、加速度时程响应,给出了结构各层位移包络值、层间位移包络值和塑性铰出现的位置,并讨论了巨型梁柱、地震波等因素对... 针对若干有代表性的巨型钢框架结构进行了在强震作用下考虑几何非线性的弹塑性时程反应分析,得到了结构的位移、速度、加速度时程响应,给出了结构各层位移包络值、层间位移包络值和塑性铰出现的位置,并讨论了巨型梁柱、地震波等因素对巨型钢框架结构抗震性能的影响。 展开更多
关键词 巨型钢框架结构 地震反应分析 几何非线性 弹塑性
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悬索大挠度风振响应的有限体积法分析 被引量:3
19
作者 陈水福 李常虹 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第4期434-439,共6页
基于Lagrange原理,建立了一套新的悬索大挠度动力特性和动力响应分析的有限体积法列式,推导了结点力向量、质量矩阵和单元刚度矩阵的显式表达式。该列式的一个显著特点是直接利用工程应变定义结构变形,其物理意义明确,列式简单,适用于... 基于Lagrange原理,建立了一套新的悬索大挠度动力特性和动力响应分析的有限体积法列式,推导了结点力向量、质量矩阵和单元刚度矩阵的显式表达式。该列式的一个显著特点是直接利用工程应变定义结构变形,其物理意义明确,列式简单,适用于各种垂度和荷载情况的悬索大挠度动力分析。实例动力特性和随机风振响应分析表明,该有限体积列式不仅计算效率高,而且具有良好的计算精度。 展开更多
关键词 悬索结构 有限体积法 几何非线性 大挠度 风振响应
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三维应力状态下2A12试件有限变形和断裂的数值模拟 被引量:3
20
作者 刘超 孙秦 刘彦杰 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期1157-1166,共10页
通过将改进的X-W延性金属断裂模型结合修正的Von-Mises准则嵌入ABAQUS/explicit用户材料子程序VUMAT的方式,对一系列铝合金2A12-T4试件的渐进断裂过程进行数值模拟,该模型以连续损伤力学为基础,并考虑静水压力和Lode角对损伤变量的作用... 通过将改进的X-W延性金属断裂模型结合修正的Von-Mises准则嵌入ABAQUS/explicit用户材料子程序VUMAT的方式,对一系列铝合金2A12-T4试件的渐进断裂过程进行数值模拟,该模型以连续损伤力学为基础,并考虑静水压力和Lode角对损伤变量的作用。为了预测该模型的有效性并预测金属的延性断裂,对铝合金2A12-T4光滑圆棒、带缺口的棒材和紧凑拉伸试件(CT试件)进行单向拉伸试验及数值模拟。同时对比分析几何非线性和屈服准则的影响在数值仿真计算中的差异。结果表明,该断裂模型结合修正的von-Mises屈服准则可很好地预测2A12-T4试件渐进破坏试验的载荷-位移曲线及各试件的宏观断裂形貌。其中,"隧道"效应能够很好地解释CT试件处于平面应变状态的中心层和平面应力状态的表面层的抗断裂能力的差异。 展开更多
关键词 铝合金 紧凑拉伸试件 断裂 几何非线性 有限变形
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