我国城镇职工养老金收支动态平衡及其实现路径研究

对于含切口和断裂过程区简支梁受均布荷载作用的问题,选择弯矩作用下对称边裂纹的无限大板、均布荷载作用下的简支梁、切应力作用下的半无限大板、拉应力作用下的无限大板4种基本问题的应力函数叠加求解。基于"Duan and Nakagawa’s Model",通过数学解析法和选点法得到了含断裂过程区简支梁的全场解析解。分析对比了无裂缝简支梁和断裂过程区内聚力呈水压力型、恒定型分布或权函数为一次型时简支梁的拉应变软化曲线和自振特性,发现内聚力呈水压力型分布与一次权函数下拉应变软化曲线有相似的变化趋势;无裂缝简支梁自振频率最高,内聚力恒定型次之,水压力型和一次权函数型时最低。     

混凝土劈裂试件断裂过程的数值模拟

将Duan—Nakagawa模型解析得到的断裂过程区上的应力和位移场转化为节点上的无体积、无长度的虚拟弹簧代替拉应变软化曲线，对混凝土劈裂试件的断裂过程进行有限元数值分析。在算例中，把裂纹尖端张开位移与材料的极限抗拉强度作为控制裂纹扩展过程的参数，模拟了混凝土劈裂试件起裂、扩展、破坏的全过程，与试验结果吻合良好。     

钢筋混凝土拱桥动力特性分析

应用有限元法研究钢筋混凝土疑拱桥的动力特性,把钢管混凝土结构视为一组合材料,根据全过程分析的应力应变曲线,得到钢管混凝土结构的组合模量。通过求解动力特征方程,得到钢管混凝土拱桥的自振频率和振型。     

断裂过渡区长度张开位移和J积分的计算

在应变软化材料的主裂缝尖端存在一断裂过渡区。本文利用加权积分法，给出列限大板含一中心穿透直裂纹有均匀拉应力作用时的断裂过渡区长度、裂纹尖端张开位移和Ｊ积分值，并与带状屈服模型相比较。     

暗挖隧道对近接电缆隧道影响的数值计算研究

针对地铁暗挖隧道施工对电缆隧道衬砌结构造成的裂损病害问题,运用有限差分软件模拟暗挖隧道正交下穿电缆隧道不同工况,提取并拟合电缆隧道的沉降值作为位移载荷,用ABAQUS有限元软件建立荷载-结构模型,将位移荷载加载到采用内聚力模型本构的衬砌结构上来模拟裂缝萌生与发展。得到结果如下：暗挖隧道正交下穿电缆隧道工况下,电缆隧道二次衬砌底板主要受到拉应力的影响最大,电缆隧道衬砌底板裂缝起裂、扩展时产生的最大应力与隧道之间的垂直距离(净距)、电缆隧道的断面尺寸有关;暗挖隧道正交下穿电缆隧道工况下,对电缆隧道产生的裂缝几何特征进行了分析,裂缝的宽度、长度、深度同电缆隧道断面尺寸、净距成线性关系。     

预应力混凝土连续梁的非线性分析

采用分层法对预应力混凝土梁进行了非线性有限元分析，利用计算机数值计算方法，模拟预应力混凝土多跨连续梁的加载试验全过程，分析预应力混凝土梁的非线性特性，通过各层单元引入对应材料的非线性模型，并采用离散裂缝模型，能较正确地模拟预应力混凝土梁从弹性状态到极限状态的受力特性，算例表明该方法既能使混凝土非线性分析的结构模型得到简化，又能较好地预测预应力混凝土梁的开裂荷载、极限荷载、正截面裂缝开展、荷载挠度曲线关系和钢筋及混凝土的应力变化过程，计算结果与试验结果吻合较好。     

半无限大体中次表面裂纹间的相互影响

针对钢轨次表面的微裂纹问题,采用含裂纹的半无限大体进行简化,研究了半无限大体中裂纹间的相互影响。利用弹性力学中半平面体在边界上受法向分布力的应力公式求出裂纹面上的应力,并采用Kachanov简化方法,得到了裂纹尖端的应力强度因子。分析了裂纹与表面的距离、裂纹尺寸和裂纹之间的距离对裂纹尖端应力强度因子的影响。结果表明:裂纹与表面的距离越大裂纹间的影响越小,裂纹尺寸越大裂纹间的影响越大,裂纹之间的距离越大裂纹间的影响越小。     

爆轰自增强弹塑性动力分析

用Hopkinson拉、压杆装置测试了43CrNi2MoVA钢的动态力学性能,根据该材质的动态本构关系及爆轰冲击波压力曲线对厚壁圆筒的爆轰自增强过程进行了非线性动态有限元分析,得到了各部位在不同爆轰冲击压力下的应力、位移、速度等随时间的变化规律及塑性变形区尺寸。最后,用Sachs内层逐次剥层法对爆轰后所产生的残余应力进行了测定,并对爆轰法和静液压法自增强所形成的残余应力进行了对比分析。     

考虑混凝土损伤的双面组合连续梁挠度和裂缝宽度研究

钢 混凝土双面组合连续梁负弯矩区上混凝土板受拉会产生裂缝。利用ANSYS有限元软件,考虑了混凝土的拉应变软化特性,对钢 混凝土双面组合2跨连续梁模型进行数值模拟分析,得到了上混凝土板裂缝分布和宽度。将计算结果与实测结果进行比较,验证了该模型的有效性。通过变换下混凝土板厚度和混凝土极限拉应变值,分析其对双面组合梁挠度和裂缝的影响;采用最小二乘法,对荷载 挠度;荷载 最大裂缝宽度曲线进行拟合,得出相应的计算公式。     

钢 混凝土双面组合连续梁自振特性研究

对钢 混凝土双面组合连续梁的自振特性进行分析研究。分析中分为三种特定工况：工况一和工况二假设钢梁与混凝土完全组合,但工况二内支座处上混凝土板受拉开裂;工况三假设上混凝土板受拉开裂,且考虑钢梁与混凝土板间的滑移效应。采用平面梁的集中质量法和三维有限元模拟分析分别得到了一两跨钢 混凝土双面组合连续梁模型在三种工况下的自振频率及振型,二者吻合良好。     

裂纹方向压应力对混凝土断裂过程区尺度的影响

针对平行于裂纹方向作用有压应力的无限大板I型中心裂纹问题，基于Muskhelishvil应力函数得出的裂纹尖端最大拉应力和最大压应力确定了修正的莫尔强度理论的适用条件；推导了裂纹尖端微裂区临界值的解析表达式；采用幂函数模型描述的拉应变软化模型，确定了断裂过程区临界值。结果表明应用修正的莫尔强度理论评估混凝土I型裂纹尖端微裂区和断裂过程区尺度是合理的；微裂区和断裂过程区尺度随平行于裂纹方向压应力作用的增加而增加。     

少筋混凝土梁三点弯曲断裂过程的数值模型

基于少筋混凝土结构的破坏原理，提出了混凝土裂纹处存在钢筋的力学分析模型，把钢筋对混凝土的作用力假想为一对集中力，钢筋位于混凝土弹性区时，认为钢筋与混凝土连为一体；当钢筋与混凝土裂纹相遇时，考虑钢筋与混凝土之间存在脱粘的部分段。同时根据直线形的混凝土拉应变软化曲线，在过程区各节点上设置无体积、无长度的虚拟弹簧．对少筋混凝土三点弯曲试件的断裂过程进行有限元数值分析。模拟了不同配筋率下少筋混凝土三点弯曲试件起裂、扩展、破坏的全过程，计算结果显示：配筋率对裂缝扩展有很大影响．     

低屈服钢拉伸试验与数值研究

为了了解低屈服钢的拉伸性能，开展拉伸试验并进行数值研究:采用圆棒试件进行单轴拉伸试验，分析试件的力 位移曲线 、延展性以及断裂模式等；基于幂强化法和加权平均法计算材料颈缩后的真实应力 应变数据；采用扩展有限元方法对圆棒试件的拉伸、颈缩以及断裂过程进行 数值模拟。通过与试验数据的对比发现：加权平均法可以得到与实际相吻合的颈缩后的真实应力 应变数据；扩展有限元方法可以对低屈服钢的拉伸、颈缩与断 裂过程进行有效的仿真。     

高桩梁板码头晃动原因分析及处理对策

某高桩梁板码头在运营过程中出现明显的晃动现象.采用三维有限元数值动力分析方法,取码头的1/2排架系绫计算结构的自振频率,采用 m 法模拟桩周土对桩的约束作用,用 ANSYS 程序进行计算分析不同处理措施下码头第一振动频率的提高值.计算分析表明:采取抛石固桩、桩内灌注混凝土和增设钢撑后,码头第一振动频率提高10%～84%,能有效解决码头晃动问题.     

软化指数对混凝土断裂过程区尺度的影响

应用Muskhelishvil应力函数全场解,根据幂指数函数描述的混凝土拉应变软化模型导出断裂过程区（FPZ）过程值及临界值的解析表达式,分析了在最大拉应变强度理论下软化指数对FPZ过程值及临界值的影响。结果表明:混凝土FPZ过程值及临界值都随着软化指数的增加而增加,不同泊松比下变化规律相近。     

基于应力吸收层的旧水泥混凝土加铺层结构耦合应力分析

通过三维有限元数值模拟方法,分析了沥青加铺层厚度、模量,基础模量与应力吸收层厚度、模量对破碎后的旧水泥混凝土路面加铺层结构的荷载-温度耦合应力的变化规律.计算结果表明:适当增加加铺层的厚度对防止反射裂缝的产生是十分有效的;但不能用提高加铺层模量的方法来防止反射裂缝;适当控制基础模量可以防止反射裂缝的产生;适当提高应力吸收层的厚度对预防反射裂缝效果明显;提高应力吸收层的模量对预防反射裂缝效果不明显.     

予应力钢筋混凝土结构裂缝出现的计算

裂缝出现的计算,在予应力钢筋混凝土结构中具有特别重要的意义,尤其是对第一、二类抗裂性要求的结构。但是计算裂缝出现的方法,却是多种多样的。目前在西欧及美国在计算予应力钢筋混凝土结构的裂缝出现中仍采用弹性理论的方法,在苏联的予应力钢筋混凝土结构设计规程(CH10—57)中,在计算受弯、偏心受压及偏心受拉构件裂缝出现时,只考虑了受拉区混凝土的塑性变形,而受压区混凝土仍认为是处在弹性工作阶段,采用了格沃兹捷夫教授及特米脱里也夫所     

暗挖电缆隧道四通竖井结构稳定性研究

研究暗挖过程中竖井的稳定性,以四通竖井工程为背景,采用midas GTS NX有限元软件对真实施工过程进行了数值模拟,并对超前小导管注浆措施进行论证,对比分析了土体变形规律、喷射混凝土应力变化,并得出了注浆加固措施的影响效果,认为超前注浆加固是必需的施工步骤。将实际施工过程的模拟结果与现场监测数据进行了对比分析,验证了数值模拟的可行性。结果表明:注浆与否对竖井的地表沉降范围影响不大,但对沉降值影响较大;注浆与否对坑底隆起值影响甚微,空间效应明显;水平位移的最大值出现在竖井底部,注浆与否对水平位移有明显影响;马头门附近的喷射混凝土应力变化显著,需要进行补强措施,为类似工程提供借鉴。     

轮式挖掘机驱动桥壳疲劳失效分析

驱动桥壳作为轮式挖掘机的重要承载部件,疲劳断裂是其主要的失效方式,应保证其具有足够的使用寿命。针对该问题,对某轮式挖掘机驱动桥壳进行静力学和动力学分析,找出桥壳应力较大的危险区域和模态特性;运用试验测得的载荷谱得到危险区域危险点的应力和位移的动态响应;结合Miner线性损伤累积法和Goodman法对桥壳材料S-N曲线进行修正,对桥壳进行疲劳寿命分析,得到桥壳整体的疲劳寿命和安全系数。结果表明:该桥壳满足使用寿命要求。     

碟式分离机高速转鼓ANSYS应力分析及实测验证

为了分析碟式分离机的转鼓体应力分布的情况，课题组应用ANSYS有限元分析法建立了转鼓的分析模型。锁环螺纹联接、转鼓内装件都会对转鼓体应力分布及大小产生直接影响，因此，对包含内装件的真实转鼓进行了建模仿真分析。探讨了薄厚碟片组对转鼓体应力场与位移场的影响，并利用光学法数字图像相关（DIC）非接触测量仪器及专用软件，对空载转鼓体外圆壁面的位移场分布进行了实测。研究结果表明：该碟式分离机转鼓体的应变（位移）场的仿真分析结果与实测结果的位移场分布规律相近；转鼓体内侧底部处的应力负荷最大处位于靠近碟片架内侧处；依据实测数据有待对有限元分析模型的建模方法做进一步的改进。研究结果对碟式分离机转鼓的结构优化、复杂组合结构的转鼓总成的有限元建模具有直接的参考作用。