虚拟层合单元法及其在桥梁工程中的应用 被引量：70

1

作者 凌道盛 张金江 +1 位作者 项贻强 徐兴 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 1998年第3期22-29,共8页

本文在提出一种新型层合板壳单元的基础上,为适应箱形、T形等截面形式比较复杂的桥梁的有限元计算,提出了“虚拟层台单元”及“虚拟层” 的概念.本方法可大大减少单元数目,大幅度地提高计算效率,并可以十分容易地处理斜弯桥、变截面、... 本文在提出一种新型层合板壳单元的基础上,为适应箱形、T形等截面形式比较复杂的桥梁的有限元计算,提出了“虚拟层台单元”及“虚拟层” 的概念.本方法可大大减少单元数目,大幅度地提高计算效率,并可以十分容易地处理斜弯桥、变截面、变高度及复杂边界条件的问题,而且达到相当满意的精度,具有广泛的工程应用前景. 展开更多

关键词 板壳单元 虚拟层合单元法 桥梁工程 箱形梁 计算

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钢-混凝土组合梁桥徐变的三维虚拟层合元分析(英文) 被引量：1

2

作者 程晓东 程莉莎 叶贵如2 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期470-475,共6页

采用三参数粘弹性模型,对钢-混凝土组合梁桥在长期荷载作用下的徐变性能进行了研究,并采用三维虚拟层合单元法研究这种效应以及截面由不同材料组成时结构的受力特点。在实验研究的基础上,拟合了粘弹性模型中的参数,并对钢-混凝土组合梁... 采用三参数粘弹性模型,对钢-混凝土组合梁桥在长期荷载作用下的徐变性能进行了研究,并采用三维虚拟层合单元法研究这种效应以及截面由不同材料组成时结构的受力特点。在实验研究的基础上,拟合了粘弹性模型中的参数,并对钢-混凝土组合梁桥在长期荷载作用下的竖向变形和轴向应变进行了研究,通过对计算和试验结果进行对比分析验证了该法的准确性。 展开更多

关键词 三维虚拟层合单元法 徐交 钢-混凝土组合梁桥 三维粘弹性理论

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三维夹层圆柱壳平稳随机响应分析

3

作者 孟硕 钟锐 王青山 《振动工程学报》 北大核心 2025年第7期1414-1421,共8页

基于三维弹性理论,利用统一级数法与虚拟激励法(PEM)建立了三维夹层圆柱壳平稳随机响应模型。根据夹层材料的层间特性差异划分圆柱壳子域,并利用三维弹性理论结合虚拟激励法建立各子域的动能、应变能、边界势能及平稳随机激励功。通过... 基于三维弹性理论,利用统一级数法与虚拟激励法(PEM)建立了三维夹层圆柱壳平稳随机响应模型。根据夹层材料的层间特性差异划分圆柱壳子域,并利用三维弹性理论结合虚拟激励法建立各子域的动能、应变能、边界势能及平稳随机激励功。通过耦合罚函数法将分层子域间的力学协调条件转化为耦合条件能量,进而叠加各子域能量获得夹层圆柱壳的整体能量泛函。使用统一的级数表达式构建各子域的位移分量,并结合瑞利-里兹法求解获得三维夹层圆柱壳结构的随机响应。通过与现有文献和有限元结果的对比,验证了随机响应模型的正确性。最后分析了厚径比、层合-功能梯度夹层材料的铺设角及幂律指数对三维夹层圆柱壳随机响应的影响。 展开更多

关键词 随机振动 层合-功能梯度夹层材料 三维圆柱壳 统一级数法 虚拟激励法

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方钢管混凝土偏压柱非线性屈曲承载力的有限元分析 被引量：6

4

作者 程晓东 叶贵如 +1 位作者 程莉莎 徐兴 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第12期31-38,共8页

在方钢管混凝土偏压柱试验研究的基础上,提出核心混凝土的三维应力-应变关系模型,构造了非线性三维虚拟层合单元,并且利用此法对方钢管混凝土偏压柱的非线性屈曲承载力进行了有限元分析,计算结果与试验结果符合良好。

关键词 非线性的三维虚拟层合单元法 非线性屈曲承载力 方钢管混凝土偏压柱

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钢管混凝土压弯长柱非线性屈曲承载力的三维有限元分析

5

作者 程晓东 程莉莎 +1 位作者 叶贵如 徐兴 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第z1期101-104,共4页

基于三维线弹性大变形理论,本文构造了三维非线性虚拟层合单元法,利用此法对钢管混凝土压弯长柱的非线性屈曲承载力进行了研究,有限元分析结果与试验结果符合良好.最后,以典型截面形式为例,研究了长细比、偏心率等参数对钢管混凝土长柱... 基于三维线弹性大变形理论,本文构造了三维非线性虚拟层合单元法,利用此法对钢管混凝土压弯长柱的非线性屈曲承载力进行了研究,有限元分析结果与试验结果符合良好.最后,以典型截面形式为例,研究了长细比、偏心率等参数对钢管混凝土长柱承载力的影响,研究结果可供工程设计和施工参考. 展开更多

关键词 三维线弹性大变形理论 三维非线性虚拟层合单元法 非线性屈曲承载力 钢管混凝土压弯长柱

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非网格重剖分模拟宏观裂纹体的扩展有限单元法(2:数值实现) 被引量：8

6

作者 李建波 陈健云 林皋 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期317-323,共7页

探讨了扩展有限单元法的具体实现过程,包括裂纹体几何结构的拓扑分析、广义节点的选取及详细的单元数值计算。并针对前文提出的扩展有限单元平衡方程的统一矩阵实现模式,提出了采用虚拟层合元的思想来处理被裂纹横贯单元的子域积分问题... 探讨了扩展有限单元法的具体实现过程,包括裂纹体几何结构的拓扑分析、广义节点的选取及详细的单元数值计算。并针对前文提出的扩展有限单元平衡方程的统一矩阵实现模式,提出了采用虚拟层合元的思想来处理被裂纹横贯单元的子域积分问题,自然地解决了原方法中由于特殊的位移插值场在裂纹两侧不连续造成的单元刚度阵求解困难。同时依托比较成熟的虚拟层合单元法,可以方便地考虑域内及裂纹面上分布载荷影响。此外,一、二维算例较高精度的数值结果验证了本文算法的有效性和精度。 展开更多

关键词 断裂 非连续变形 扩展有限单元法 广义节点插值 虚拟层合有限单元 E-积分 J-积分

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圆钢管混凝土偏压长柱屈曲承载力的FEM法分析 被引量：3

7

作者 程晓东 叶贵如 +1 位作者 程莉莎 徐兴 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期79-85,共7页

构造了非线性三维虚拟层合单元法,对5组圆钢管混凝土偏压柱的非线性屈曲承载力进行了三维有限元分析,计算结果与试验结果符合良好.以典型截面形式的圆钢管混凝土偏压长柱为例,对其载荷-变形全过程进行了分析,给出了非线性屈曲承载力与... 构造了非线性三维虚拟层合单元法,对5组圆钢管混凝土偏压柱的非线性屈曲承载力进行了三维有限元分析,计算结果与试验结果符合良好.以典型截面形式的圆钢管混凝土偏压长柱为例,对其载荷-变形全过程进行了分析,给出了非线性屈曲承载力与长细比的关系,研究结果可为圆钢管混凝土柱的承载力设计提供参考. 展开更多

关键词 圆钢管混凝土 三维虚拟层合单元法 非线性屈曲承载力 偏压柱 FEM法分析

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薄板优化设计的二次性态模型法 被引量：1

8

作者 李芳 徐兴 凌道盛 《工程设计学报》 CSCD 2001年第3期139-142,共4页

在结构优化设计过程中 ,结构重分析的数值计算常常是主要的工作量 .为了提高优化效率 ,必须减少结构重分析次数 .采用一种称为“性态模型法”的近似重分析法时 ,完整的结构重分析次数将显著减少 ,重分析次数仅与变量数 n成线性关系 .此... 在结构优化设计过程中 ,结构重分析的数值计算常常是主要的工作量 .为了提高优化效率 ,必须减少结构重分析次数 .采用一种称为“性态模型法”的近似重分析法时 ,完整的结构重分析次数将显著减少 ,重分析次数仅与变量数 n成线性关系 .此外 ,以往的薄板优化得到的是阶梯形的板厚分布 ,利用虚拟层合板单元的有限元计算得到的是连续性的板厚分布 ,因此更具合理性 .几个经典算例说明了性态模型法在优化设计中的有效性和实用性 . 展开更多

关键词 二次性态模型法 结构重分析 优化设计 有限元 虚拟层合单元 薄板 结构优化设计

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钢管混凝土拱稳定分析的有限元法 被引量：2

9

作者 王小岗 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2000年第3期68-73,共6页

在 2 0结点三维块体等参元及 1 6结点相对位移板壳元 [1 ] 的基础上、引入梁的基本假定 ,采用等效数值积分法 ,构造出 1 2 - 2 0结点三维退化平面和柱面层合曲梁单元 ,同时给出用于梁或拱线弹性稳定性分析的有限元列式 ,最后 ,以绍兴轻... 在 2 0结点三维块体等参元及 1 6结点相对位移板壳元 [1 ] 的基础上、引入梁的基本假定 ,采用等效数值积分法 ,构造出 1 2 - 2 0结点三维退化平面和柱面层合曲梁单元 ,同时给出用于梁或拱线弹性稳定性分析的有限元列式 ,最后 ,以绍兴轻纺大桥为工程背景 ,计算出轻纺大桥钢管混凝土拱面内屈曲及面外侧倾屈曲的临界荷载。 展开更多

关键词 三维退化层合曲梁单元 有限单元法 钢管混凝土拱 线弹性稳定分析

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长期载荷作用下钢管混凝土压弯构件徐变的三维有限元分析 被引量：2

10

作者 程晓东 叶贵如 +1 位作者 程莉莎 徐兴 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第z1期129-132,共4页

基于粘弹性理论,采用三参数线性粘弹性模型,构造了钢管混凝土徐变的三维有限元模型,在实验研究的基础上,拟合了模型中的三个参数,并采用此模型对钢管混凝土构件分别在长期轴压和偏压载荷作用下的徐变规律进行了研究,计算结果与实验结果... 基于粘弹性理论,采用三参数线性粘弹性模型,构造了钢管混凝土徐变的三维有限元模型,在实验研究的基础上,拟合了模型中的三个参数,并采用此模型对钢管混凝土构件分别在长期轴压和偏压载荷作用下的徐变规律进行了研究,计算结果与实验结果符合较好. 展开更多

关键词 钢管混凝土 徐变 粘弹性理论 三参数线性粘弹性模型 三维虚拟层合单元法

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钢筋混凝土箱形梁极限承载力的计算 被引量：16

11

作者 吴光宇 汪劲丰 +1 位作者 项贻强 徐兴 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期161-165,共5页

针对钢筋混凝土箱形梁极限承载力的计算问题,提出采用三维实体退化虚拟层合单元的分析方法.考虑结构的几何非线性和材料非线性,利用该类单元编制了钢筋混凝土结构极限承载力的计算程序,并将其应用于钢筋混凝土箱形梁极限承载力的分析.... 针对钢筋混凝土箱形梁极限承载力的计算问题,提出采用三维实体退化虚拟层合单元的分析方法.考虑结构的几何非线性和材料非线性,利用该类单元编制了钢筋混凝土结构极限承载力的计算程序,并将其应用于钢筋混凝土箱形梁极限承载力的分析.计算中,混凝土本构关系采用多轴强化塑性模型在应变空间中构建的三维本构关系;混凝土开裂采用正交分布裂缝模型模拟;钢筋按实际情况模拟,并考虑为理想弹塑性材料.通过分析,计算结果与试验结果能很好吻合,表明了计算理论及其程序的有效性和正确性.由于该方法能克服壳体单元或梁段单元法的缺陷,在计算钢筋混凝土箱形梁极限承载力方面非常有优势. 展开更多

关键词 三维实体退化单元 虚拟层合 钢筋混凝土箱形梁 极限承载力 非线性

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长期荷载作用下钢管混凝土徐变的理论研究 被引量：6

12

作者 程晓东 叶贵如 汪劲丰 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第8期1000-1008,共9页

为了解钢管混凝土在长期荷载作用下的变形特性,基于三维黏弹性理论,采用三参数线性黏弹性模型,提出了核心混凝土徐变的三维有限元分析理论和计算方法.在对两组RC梁长期加载实验研究的基础上,拟合了模型中的三个参数,并对钢管混凝土压弯... 为了解钢管混凝土在长期荷载作用下的变形特性,基于三维黏弹性理论,采用三参数线性黏弹性模型,提出了核心混凝土徐变的三维有限元分析理论和计算方法.在对两组RC梁长期加载实验研究的基础上,拟合了模型中的三个参数,并对钢管混凝土压弯构件的徐变规律进行了研究,分析中通过离散时间,采用切线模量法迭代计算得到徐变与持荷时间的关系,计算与实验结果符合较好.以典型截面形式压弯构件为例,研究了轴压比、长细比和偏心率等因素对钢管混凝土徐变的影响规律.研究结果可供工程实践和设计参考. 展开更多

关键词 钢管混凝土压弯构件 徐变 黏弹性理论 三参数线性黏弹性模型 三维虚拟层合单元法

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跨中横隔梁对小箱梁桥极限承载力的影响 被引量：3

13

作者 杨万里 项贻强 +2 位作者 吴光宇 汪劲丰 朱汉华 《江南大学学报（自然科学版）》 CAS 2008年第6期708-714,共7页

以虚拟层合单元程序为基础,综合考虑结构的几何非线性和材料非线性,对一典型5跨简支连续小箱梁桥结构的极限承载力进行了分析,重点考察了在有、无跨中横隔梁时,结构从加载到破坏的全过程中受力性能的变化.计算结果表明:跨中横隔梁的设置... 以虚拟层合单元程序为基础,综合考虑结构的几何非线性和材料非线性,对一典型5跨简支连续小箱梁桥结构的极限承载力进行了分析,重点考察了在有、无跨中横隔梁时,结构从加载到破坏的全过程中受力性能的变化.计算结果表明:跨中横隔梁的设置,使得桥梁在弯矩工况下免于遭受箱梁间横向联系失效引起的局部破坏,结构的极限承载力可因此提高40%左右.跨中横隔梁的设置,还增强了桥梁的工作整体性和结构的延性. 展开更多

关键词 小箱梁桥 跨中横隔梁 极限承载力 虚拟层合单元 非线性

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