結(jié)構(gòu)安定性數(shù)值分析方法及其工程應(yīng)用研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、安定性是對結(jié)構(gòu)在復(fù)雜加載條件下塑性行為的研究,為預(yù)測復(fù)雜加載尤其是循環(huán)或變化重復(fù)荷載作用下結(jié)構(gòu)的響應(yīng)提供了強(qiáng)有力的分析工具?,F(xiàn)有的安定數(shù)值分析方法主要是以數(shù)學(xué)規(guī)劃思想為基礎(chǔ),計(jì)算量大、求解效率低,且難于應(yīng)用到實(shí)際工程中。本文針對目前安定研究領(lǐng)域中存在的問題,結(jié)合鋼材的室內(nèi)棘輪安定試驗(yàn),提出了一種便于實(shí)施且求解效率較高的基于能量原理的安定下限近似數(shù)值計(jì)算方法,并將其應(yīng)用于不同的工程實(shí)踐中,拓展了安定理論的應(yīng)用范圍。本研究的主要內(nèi)容與成果如

2、下:
   (1)室溫下對DH36鋼進(jìn)行了考慮加載波形、加載速率、應(yīng)力比、平均應(yīng)力、應(yīng)力幅歷史影響的單軸棘輪安定試驗(yàn),揭示了該材料應(yīng)力循環(huán)下棘輪安定行為特性,為文中安定性數(shù)值分析方法的實(shí)施提供了試驗(yàn)依據(jù)。
   (2)結(jié)合DH36鋼棘輪安定行為的試驗(yàn)結(jié)論,將基于能量原理的桿件結(jié)構(gòu)安定分析思想拓展到連續(xù)體結(jié)構(gòu)的安定分析中,給出了一種可以求解連續(xù)體結(jié)構(gòu)安定下限近似解的數(shù)值分析方法。這種方法以結(jié)構(gòu)吸收的塑性能作為安定判斷準(zhǔn)則,

3、通過特殊的加載方式,使結(jié)構(gòu)形成求下限解所需的最佳殘余應(yīng)力場。它避開了傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)規(guī)劃方法,具有物理概念清晰、易于實(shí)施、計(jì)算效率高的優(yōu)點(diǎn)。
   (3)將安定理論引入到考慮波浪荷載往復(fù)作用的深水半潛式海洋鉆井平臺(tái)撐桿結(jié)構(gòu)的極限強(qiáng)度分析中?;诎霛撈脚_(tái)的整體三維模型,建立了撐桿的細(xì)化局部模型,對壓-彎受力情況下的撐桿進(jìn)行了考慮加載角度、外殼厚度、加勁肋厚度、加勁肋間距四種設(shè)計(jì)參數(shù)的安定性數(shù)值分析。計(jì)算結(jié)果表明,安定極限隨著撐桿外殼厚度

4、和加勁板厚度的增加而增加,隨著加勁板間距的增大而減小,α=0°情況下的整體安定極限值比α=90°情況下的安定極限值大。
   (4)將安定性數(shù)值分析方法應(yīng)用于交通工程結(jié)構(gòu)的承載力評價(jià)中,對循環(huán)交變車輛荷載作用下的結(jié)構(gòu)承載力進(jìn)行了考慮多種因素的安定分析。結(jié)果表明,安定極限是介于塑性極限和彈性極限之間的較為的合理承載力評價(jià)參數(shù)值,可在保證結(jié)構(gòu)安全性的前提下,較大限度地發(fā)揮材料的潛能。
   (5)對沉井后背土體的擾動(dòng)情況進(jìn)行

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