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结构弹塑性地震反应现状评述

工程力学 , 1994,
Abstract: 自从五十年代末期提出结构的弹塑性地震时程反应数值模拟法后,无论是在结构与构件的试验和理论分析、数值模拟的数学力学模型建立,或是数值模拟方法方面,都取得了大量的研究成果。本文不揣冒昧,就结构的弹塑性地震反应分析的几个主要方面作了现状评述。
基于传递矩阵的两相介质波动问题时域显式有限元方法稳定性研究
李亮,
岩土力学 , 2014,
Abstract: 饱和两相介质波动问题的时域显式有限元方法具有条件稳定性。这类方法的稳定性可通过方法中动力反应时域递推计算格式传递矩阵传递因子的数值进行评估,传递因子的数值越小,方法的稳定性越好。针对饱和两相介质波动问题的两种时域显式有限元方法,基于其动力反应时域递推计算格式的传递矩阵的性质,在两相介质体系物理参数取值不同的条件下,对两种方法稳定性性质的差异进行了对比研究。结果表明:渗透系数的取值对两种时域显式有限元方法稳定性性质的差异具有较为显著的影响。当渗透系数取值较大时,两种方法的稳定性性质没有明显的差异;当渗透系数的取值较小时,两种方法的稳定性性质将表现出明显的差异,方法1的稳定性要优于方法2。
时间卷积的局部高阶弹簧-阻尼-质量模型
赵密,
工程力学 , 2009,
Abstract: 土-结相互作用的时域有限元分析中,力和位移时间卷积关系的局部化处理是建立精确无限域模拟方法的关键。应用物理模型化方法局部化时间卷积,提出一种新的高阶弹簧-阻尼-质量模型,推导了模型的时域、频域方程和相应的标准方程,建立了两类方程参数的转换关系。基于线性系统稳定性理论提出模型系统运动稳定的充分必要条件,并基于罚函数法和遗传-单纯形法建立了考虑模型稳定性的参数识别方法。基于该文参数识别方法的高阶弹簧-阻尼-质量模型系统、简洁,能够在动力有限元程序或商用软件中简单、容易的实现,形成动力稳定的土-结相互作用系统,可以采用显式时间积分求解。弹性地基表面半无限杆问题的分析以及与几种现有方法的比较研究表明该文模型及参数识别方法的有效性。
钢框架内爆炸连续倒塌简化分析方法
,石磊
工程力学 , 2011,
Abstract: 目前我们对建筑结构进行连续性倒塌分析时经常参考和借鉴美国GSA规范方法,这种方法中的倒塌评判标准在我国不是很适用。爆炸激励仿真分析方法虽然可以考虑空气冲击波对结构的作用及结构构件的损伤破坏,但是由于计算量过大而很难在实际工程中应用。该文利用简化的爆炸荷载考虑爆炸空气冲击波对结构构件的作用;利用可以考虑应变率效应的非线性梁单元模拟结构构件;用删除失效单元的方法考虑结构构件失效;通过设置结构构件之间及其与地面之间的接触来考虑结构构件在倒塌过程中的相互作用及荷载的向下传递,从而发展了一种简化的爆炸荷载作用下结构连续倒塌分析方法。并通过与爆炸激励仿真分析方法计算对比发现,该文简化方法计算的结构倒塌过程真实合理,计算结果可靠,能反应出结构在内爆炸荷载作用下的响应,并且可以大大减少计算消耗。
基础频响有理近似的稳定性和识别:离散时间的递归算法
赵密,
工程力学 , 2010,
Abstract: 基础频率响应的离散时间有理近似是构建基础振动分析的时域递归算法的起点,离散时间有理近似的稳定性和精度决定时域递归算法的稳定性和精度。该文采用双线性变换法从基础频响的连续时间有理近似获得离散时间有理近似,避免离散和连续时间频率相等情况下由于离散时间有理近似的周期性而产生的高频尾部丢失和混叠现象,保证离散和连续时间有理近似的稳定性和精度一致。基于部分分式展开,获得的离散时间有理近似分别实现为直接型和并联型时域递归公式。通过分析几个典型基础振动问题并与Wu-Lee集中参数模型结果进行对比验证了双线性变换的有效性。
基于随机多尺度力学模型的混凝土力学特性研究
,金浏
工程力学 , 2011,
Abstract: 提出一种混凝土材料宏观力学特性分析的新方法——随机多尺度力学模型分析方法。从描述混凝土材料的细观尺度入手,首先采用MonteCarlo法生成由骨料颗粒及砂浆基质组成的混凝土试件的随机骨料模型;然后采用材料特征单元尺度法来剖分有限元网格并投影到建立的随机骨料模型上,各单元网格的力学特性则采用复合材料等效化方法来确定。通过分析,给出了混凝土单轴拉伸情况下的变形及宏观应力-应变关系,结果与实验结果相比较为吻合;与细观力学模型相比,该文方法极大地节省了计算资源,具有高效性。
含孔隙混凝土复合材料有效力学性能研究
,金浏
工程力学 , 2012, DOI: 10.6052/j.issn.1000-4750.2010.08.0646
Abstract: 混凝土、岩石等工程材料是典型的多孔介质材料,孔隙或微裂纹的存在对材料的弹性模量及强度等力学参数产生很大影响。该文基于三相球模型确定了含孔隙复合材料的有效体积模量,提出采用空心圆柱形杆模型推导得到了含孔隙复合材料有效剪切模量的理论公式,并在各向同性材料的假设条件下确定了材料的有效弹性模量及泊松比;推导并得到了含孔隙材料的有效抗拉、抗压强度及有效抗剪强度与孔隙率之间的定量关系公式,并进一步得到了含孔基质在达到有效强度时的临界应变与孔隙率之间的定量关系。结果表明该文方法能较好的预测含孔混凝土材料的有效力学性能,且公式简单,易于应用。
基础频响有理近似的稳定性和识别:连续时间的集中参数模型
,赵密
工程力学 , 2009,
Abstract: 基础频率响应的连续时间有理近似是构建基础振动分析的高阶集中参数模型的起点,连续时间有理近似的稳定性和参数识别直接决定集中参数模型以及土-结系统的动力稳定性和精度。该文基于线性系统稳定性理论并结合集中参数模型的具体输入-输出情况,提出连续时间有理近似(也即集中参数模型)稳定的充分必要条件;进而基于罚函数法和遗传-单纯形法建立可以考虑稳定性约束的有理近似识别方法。将获得的稳定、精确的连续时间有理近似分别实现为Wu-Lee和Wolf的高阶集中参数模型,通过几个典型基础振动问题验证了提出的稳定性理论和参数识别方法。
非均质混凝土材料破坏的三维细观数值模拟
,,
工程力学 , 2013, DOI: 10.6052/j.issn.1000-4750.2011.07.0445
Abstract: 在随机骨料模型的基础上,采用特征单元尺度对网格进行剖分,建立了非均质混凝土材料损伤破坏及宏观力学特性研究的三维细观单元等效化模型。对单轴拉伸、单轴压缩条件下湿筛混凝土试件的破坏过程及宏观力学性能进行了模拟分析;研究了混凝土梁的三分点弯拉力学特性,并与平面模型结果作了对比。研究表明:1)与平面计算模型相比,三维模型更真实地模拟混凝土材料在外荷载作用下的损伤破坏过程,更准确的描述非均质混凝土材料的宏观力学性能,且与实验结果吻合;2)骨料空间分布形式基本不影响混凝土材料的宏观弹性模量及强度,但影响其破坏过程和破损路径;3)与随机骨料模型等细观力学方法相比,该方法具有高效性。
基础阻抗力的一种时域算法
赵密,
工程力学 , 2010,
Abstract: 该文提出一种计算基础阻抗力的时域算法。通过引入一个辅助变量并执行逆傅里叶变换,将基础动力刚度的连续时间有理近似实现为时域高阶常微分方程;进一步定义不同时刻的辅助变量为多个不同的辅助变量,将高阶微分方程等价地转化为以状态空间描述的一阶常微分方程组。微分方程组的稳定性和精度等价于连续时间有理近似的稳定性和精度。之后采用四阶龙格-库塔公式数值地求解获得的一阶微分方程组。典型基础振动问题的分析表明了该文方法的有效性。
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