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钢筋混凝土剪力墙多垂直杆单元模型力学性质分析及其改进

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工程力学 2010年第6期27卷 77-82页

作者：谢凡沈蒲生湖南大学土木工程学院湖南长沙410082

分析了多垂直杆单元的力学性质,证明了与之等效的梁单元的转角和横向位移的位移函数均为一次式,且该梁单元在求弯曲横向位移时,需采用1节点数值积分。讨论了多垂直杆单元模型转动中心c值的含义,认为c值反映了数值积分的求积节点或假设... 详细信息

分析了多垂直杆单元的力学性质,证明了与之等效的梁单元的转角和横向位移的位移函数均为一次式,且该梁单元在求弯曲横向位移时,需采用1节点数值积分。讨论了多垂直杆单元模型转动中心c值的含义,认为c值反映了数值积分的求积节点或假设剪切应变插值点的变化,会对单元的刚度产生影响,并对c值的取值范围提出了合理建议。提出了竖向弹簧布置的改进方式,按高斯点布置代替均布方式时,能够用较少的弹簧得到更为精确的结果,提高了计算速度。最后,从横向位移模式和剪应力不均匀分布两个方面提出了改进多垂直杆单元模型的新构想。

关键词：剪力墙多垂直杆单元模型位移模式 Timoshenko梁高斯积分点

一种新型剪力墙多垂直杆单元模型:原理和应用

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工程力学 2010年第9期27卷 154-160页

作者：谢凡沈蒲生湖南大学土木工程学院湖南长沙410082

在经典梁理论的基础上提出了一种新的多垂直杆单元模型。新模型的横向位移函数为沿纵向三次式,单元刚度矩阵中考虑了轴向拉压变形与剪切变形的相互作用以及弯曲变形与剪切变形的相互作用。每个单元在纵向采用了四根竖向弹簧,用四段常数... 详细信息

在经典梁理论的基础上提出了一种新的多垂直杆单元模型。新模型的横向位移函数为沿纵向三次式,单元刚度矩阵中考虑了轴向拉压变形与剪切变形的相互作用以及弯曲变形与剪切变形的相互作用。每个单元在纵向采用了四根竖向弹簧,用四段常数应变来拟合线性变化的纵向正应变,一定程度上反映了纵向正应变沿纵向坐标的变化。计算精度随单元高宽比的增加下降极少,减少了单元的划分数量,加快计算速度,并且对于各种荷载组合,均有着较高的计算精度,适应面较广。最后通过算例,并与试验结果比较,表明该模型具有较好的计算精度,可适用于高层建筑结构的弹塑性静力和动力分析。

关键词：多垂直杆单元模型剪力墙经典梁理论非线性滞回模型

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土坡稳定分析普遍极限平衡法的数值解研究

岩土工程学报 2002年第3期24卷 327-331页

作者：戴自航沈蒲生湖南大学土木工程学院湖南长沙410082

建立了适于边坡稳定分析简单的平面直角坐标系。提出了基于边坡稳定分析普遍极限平衡法原理的数值积分解法 ,推导了圆弧滑面和复合滑面力矩平衡和力平衡安全系数积分表达式 ,建议了一简单而适用的内部力函数。开发了普遍极限平衡数值积... 详细信息

建立了适于边坡稳定分析简单的平面直角坐标系。提出了基于边坡稳定分析普遍极限平衡法原理的数值积分解法 ,推导了圆弧滑面和复合滑面力矩平衡和力平衡安全系数积分表达式 ,建议了一简单而适用的内部力函数。开发了普遍极限平衡数值积分解的计算和图形处理程序。以实例进行介绍 ,并与其他方法进行了比较 ,揭示了边坡土体内下滑力和抗滑力的分布规律 ,及内部水平推力和剪力的分布特征。

关键词：土坡稳定分析极限平衡法数值解

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钢筋混凝土框剪结构非线性地震反应分析

工程力学 1999年第4期16卷 136-144页

作者：汪梦甫沈蒲生湖南大学土木工程系湖南410082

本文采用壁式框架来分析框架─剪力墙结构的非线性地震反应，假定弯曲刚度沿杆轴按抛物线分布，导出了考虑剪切变形的单元刚度矩阵，将古典刚度法或高斯消元法用以形成该时间间隔内的瞬时抗侧移刚度矩阵，用适合非线性动力计算的数值方... 详细信息

本文采用壁式框架来分析框架─剪力墙结构的非线性地震反应，假定弯曲刚度沿杆轴按抛物线分布，导出了考虑剪切变形的单元刚度矩阵，将古典刚度法或高斯消元法用以形成该时间间隔内的瞬时抗侧移刚度矩阵，用适合非线性动力计算的数值方法求解动力方程。

关键词：剪力墙框架恢复力曲线地震反应非线性

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框架-剪力墙混合结构层模型试验研究

湖南大学学报（自然科学版） 2010年第11期37卷 12-17页

作者：谢凡沈蒲生湖南大学土木工程学院湖南长沙410082

为了解混合结构的滞回特性及变形性能,利用低周反复荷载试验对6个不同类型的框架-剪力墙结构进行了研究,得到了各个试件的滞回曲线.通过改变剪力墙刚度,框架柱类型以及轴压比,比较了各种因素对结构受力性能的影响.分析了各个试件的加载... 详细信息

为了解混合结构的滞回特性及变形性能,利用低周反复荷载试验对6个不同类型的框架-剪力墙结构进行了研究,得到了各个试件的滞回曲线.通过改变剪力墙刚度,框架柱类型以及轴压比,比较了各种因素对结构受力性能的影响.分析了各个试件的加载过程,破坏形态以及滞回曲线,并提出了数值分析方法对试件进行了模拟,最后得出结论,框架-剪力墙结构的抗侧刚度和变形能力主要取决于剪力墙,框架能够改善结构的变形能力,采用钢框架更有助于结构的抗震.

关键词：框架-剪力墙混合结构低周反复加载滞回曲线数值模拟

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层状介质中群桩水平动力阻抗的简化计算方法

振动工程学报 1998年第3期11卷 258-264页

作者：蒯行成沈蒲生湖南大学工程力学系

采用动力文克尔地基梁模型，导出了层状介质中桩单元的复刚度矩阵，提出了计算层状介质中动力相互作用因子的计算方法，利用单桩动力阻抗和动力相互作用因子计算群桩的水平动力阻抗。文中给出了算例。

关键词：土动力学动力相互作用动力阻抗桩基础

高层框架考虑施工过程和徐变收缩影响的受力分析

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工程力学 2007年第7期24卷 94-98,192页

作者：方辉沈蒲生湖南大学土木工程学院湖南长沙410082

位移法分析超静定结构徐变收缩效应的关键是求单元的徐变收缩固端力。首先根据力法和虚功原理,推导出杆件单元徐变固端力和收缩固端力的计算公式。然后给出了高层框架结构分析中考虑施工过程和徐变收缩影响的方法,并列出了位移法方程。... 详细信息

位移法分析超静定结构徐变收缩效应的关键是求单元的徐变收缩固端力。首先根据力法和虚功原理,推导出杆件单元徐变固端力和收缩固端力的计算公式。然后给出了高层框架结构分析中考虑施工过程和徐变收缩影响的方法,并列出了位移法方程。用FORTRAN语言编制了高层结构徐变收缩分析的计算机程序,并对一个高层框架进行结构分析。结果表明,施工过程和徐变收缩对高层框架的受力和变形影响都较大,实际工程设计中应该考虑这些因素对结构的影响。

关键词：高层框架徐变收缩施工过程位移法

柔度法考虑钢筋混凝土梁柱单元变形局部化的计算方法

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工程力学 2011年第10期28卷 118-123页

作者：谢凡沈蒲生王海波湖南大学土木工程学院湖南长沙410082 中南大学土木建筑学院湖南长沙410075

基于性能的设计需要考虑结构及构件在地震荷载作用下的非线性反应,基于柔度法的分布塑性梁柱单元模型可以用较少的单元得到较为准确的结果,也可以很方便地处理因混凝土应变软化带来的变形局部化问题。但这种计算模型在处理局部变形时,... 详细信息

基于性能的设计需要考虑结构及构件在地震荷载作用下的非线性反应,基于柔度法的分布塑性梁柱单元模型可以用较少的单元得到较为准确的结果,也可以很方便地处理因混凝土应变软化带来的变形局部化问题。但这种计算模型在处理局部变形时,若直接根据数值积分求解,计算结果与实际结果偏差较大,而且会出现随着积分点的增加,偏差越大的反常现象。该文分析了产生这一现象的数学力学原因,通过在单元的截面层次上将变形分离为弹性变形和塑性变形,对单元的塑性变形指定塑性区长度,得到了合理的解答。

关键词：梁柱单元非线性分析柔度法应变软化变形局部化高斯-洛巴托积分塑性区长度

基于瞬时输入能量时变特征的SDOF体系位移历程模拟

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工程力学 2011年第9期28卷 66-71,83页

作者：陈逵刘哲锋沈蒲生湖南大学土木工程学院湖南长沙410082 长沙理工大学土木与建筑学院湖南长沙410076

目前地震能量分析方法的研究多集中于对结构总输入能与总滞回耗能的简化估计,忽略了能量沿时间轴输入历程的不同所导致的结构反应的差别。该文以瞬时输入能量在时间轴上的分布特征(瞬时输入能量时变特征)来描述地震能量输入历程的特点,... 详细信息

目前地震能量分析方法的研究多集中于对结构总输入能与总滞回耗能的简化估计,忽略了能量沿时间轴输入历程的不同所导致的结构反应的差别。该文以瞬时输入能量在时间轴上的分布特征(瞬时输入能量时变特征)来描述地震能量输入历程的特点,并通过建立瞬时输入能量时变特征与结构位移历程之间的联系,获得了基于能量参数的结构位移历程求解方法。为验证该方法的准确性,采用最大位移值和等效循环次数两个指标分别进行比较,分析表明,该方法在模拟弹性结构的幅值反应和持时反应上具有较好的准确性。该模型的获得将为基于能量概念的弹塑性结构损伤历程研究提供必要的基础。

关键词：总输入能瞬时输入能地震持时线弹性体系位移时程