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齐次化广义屈服函数与角钢输电塔架极限承载力分析

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工程力学 2013年第5期30卷 317-323页

作者：杨绿峰李琦张伟林银河广西大学工程防灾与结构安全教育部重点实验室南宁530004 广西壮族自治区住房和城乡建设厅南宁530028

建立了等边角钢截面广义屈服函数的齐次化表达式,由此定义了角钢构件的单元承载比,依据承载比均匀度建立了弹性模量调整的动态阈值,并根据变形能守恒准则建立了弹性模量调整策略,提出了输电塔架极限承载力分析的弹性模量缩减法,可通过... 详细信息

建立了等边角钢截面广义屈服函数的齐次化表达式,由此定义了角钢构件的单元承载比,依据承载比均匀度建立了弹性模量调整的动态阈值,并根据变形能守恒准则建立了弹性模量调整策略,提出了输电塔架极限承载力分析的弹性模量缩减法,可通过系统缩减结构中高承载比单元的弹性模量,模拟输电塔架塑性失效过程,确定结构极限承载力。该法克服了传统弹性模量缩减法及其他弹性模量调整方法因不满足比例加载条件所导致的计算精度和稳定性不良问题,并继承了该类方法原理简单、计算高效的优点。

关键词：输电塔架广义屈服函数齐次化极限承载力弹性模量缩减法

箱型截面的齐次广义屈服函数与结构极限承载力

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华南理工大学学报（自然科学版） 2014年第6期42卷 96-101页

作者：欧伟张伟冯瑛琪李琦杨绿峰广西大学土木建筑工程学院∥工程防灾与结构安全教育部重点实验室广西南宁530004

针对目前箱型截面广义屈服函数为非齐次函数,采用弹性模量调整法求解箱型结构极限承载力时易出现计算结果受荷载初始值影响和计算精度受损的问题,建立了箱型截面的齐次广义屈服函数,并通过误差分析确定了齐次多项式的阶次,进而定义了箱... 详细信息

针对目前箱型截面广义屈服函数为非齐次函数,采用弹性模量调整法求解箱型结构极限承载力时易出现计算结果受荷载初始值影响和计算精度受损的问题,建立了箱型截面的齐次广义屈服函数,并通过误差分析确定了齐次多项式的阶次,进而定义了箱型截面构件的单元承载比、承载比均匀度和基准承载比,建立了以单元承载比为基本参数的弹性模量调整策略,据此提出了箱形结构极限承载力分析的弹性模量缩减法;并通过算例对该方法进行验证,算例分析表明,该方法计算箱型截面结构极限承载力时,结果不受荷载初始值的影响,具有良好的计算精度和迭代稳定性.

关键词：箱形截面齐次广义屈服函数极限承载力弹性模量缩减法

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梁系结构上限极限分析的弹性模量缩减法

应用力学学报 2012年第6期29卷 687-691,774页

作者：吴文龙杨绿峰张伟刘利文广西大学工程防灾与结构安全教育部重点实验室南宁530004 广西壮族自治区住房和城乡建设厅南宁530028 中国长江三峡集团公司乌东德筹备组昆明650041

结合线弹性梁系有限元法和弹性模量缩减法,提出了梁系结构上限极限的分析方法。该方法根据构件截面广义屈服准则定义了梁系结构的单元承载比,得到了弹性模量缩减法的模量调整策略,利用梁系有限元法构造出了逼近极限状态的广义应力场以... 详细信息

结合线弹性梁系有限元法和弹性模量缩减法,提出了梁系结构上限极限的分析方法。该方法根据构件截面广义屈服准则定义了梁系结构的单元承载比,得到了弹性模量缩减法的模量调整策略,利用梁系有限元法构造出了逼近极限状态的广义应力场以及系列机动允许位移场;同时推导出考虑弯矩和轴力共同影响下的梁单元弹性应变能和塑性耗散功计算公式,建立了梁系结构上限荷载乘子迭代算法。该算法继承了弹性模量调整法原理简单、应用方便等优点,并可应用于具有不同几何特性和材料特性构件构成的复杂结构中。算例分析表明:本文算法具有良好的计算精度和迭代稳定性,通常可在30个线弹性迭代步以内得到与解析法或其他算法在4%以内的极限分析结果。

关键词：梁系结构上限极限分析弹性模量缩减法弹性应变能塑性耗散功

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含缺陷结构上限极限分析的弹性模量缩减法

西南交通大学学报 2012年第5期47卷 748-753页

作者：张伟刘利文杨绿峰吴文龙广西大学工程防灾与结构安全教育部重点实验室广西南宁530004 中国长江三峡集团公司乌东德筹备组云南昆明650041 广西壮族自治区住房和城乡建设厅广西南宁530028

为获得含缺陷结构的极限荷载,提出了含缺陷结构上限极限分析的弹性模量缩减法.研究了适用于应力集中条件下的基准承载比算法,建立了含缺陷结构极限分析的弹性模量调整策略,能结合线弹性有限元法构造逼近该类结构极限状态的机动位移场和... 详细信息

为获得含缺陷结构的极限荷载,提出了含缺陷结构上限极限分析的弹性模量缩减法.研究了适用于应力集中条件下的基准承载比算法,建立了含缺陷结构极限分析的弹性模量调整策略,能结合线弹性有限元法构造逼近该类结构极限状态的机动位移场和允许应力场;引入结合虚功原理和基准体概念的上限极限荷载乘子算法,可获得满足上限分析数学规划模型的最优极限荷载解.算例分析表明:该方法可用于含裂纹和凹坑缺陷结构的极限分析;通常可在30个迭代步内得到与解析法及其他数值解相差在5%以内的极限分析结果.

关键词：上限极限分析弹性模量缩减法含缺陷结构弹性模量调整策略

基于弹性模量缩减法的钢衬钢筋混凝土压力管道极限承载力计算

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水利水电科技进展 2014年第2期34卷 26-30页

作者：付传雄张伟张瑾广东省水利水电科学研究院广东广州510610 广西大学工程防灾与结构安全教育部重点实验室广西南宁530004

针对钢衬钢筋混凝土压力管道(SLRCP)的体形和承载特性,在弹性模量缩减法基础上引入变截面拱和弹性中心法,建立了表征管道结构截面承载状态的单元承载比表达式,提出了SLRCP极限承载力分析的新方法。实例计算结果表明,该计算方法可通过弹... 详细信息

针对钢衬钢筋混凝土压力管道(SLRCP)的体形和承载特性,在弹性模量缩减法基础上引入变截面拱和弹性中心法,建立了表征管道结构截面承载状态的单元承载比表达式,提出了SLRCP极限承载力分析的新方法。实例计算结果表明,该计算方法可通过弹性迭代模拟结构损伤演化过程,进而结合极限分析定理得出管道结构的极限承载力,具有原理简单和应用方便的特点,能够准确高效地求解SLRCP的极限承载力。

关键词：钢衬钢筋混凝土压力管道极限承载力弹性模量缩减法弹性中心法

工字型截面齐次广义屈服函数与薄壁结构极限承载力

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应用基础与工程科学学报 2015年第5期23卷 902-913页

作者：张伟吴文龙屈建民李琦杨绿峰广西大学土木建筑工程学院工程防灾与结构安全教育部重点实验室广西南宁530004 福建省建筑科学研究院福建福州350025 南宁市建筑设计院广西南宁530022

基于传统广义屈服函数的弹性模量缩减法应用于薄壁结构极限承载力分析时,往往出现计算结果不稳定、精度较低等问题.为此通过理论分析探索了问题的根源,研究建立了工字型截面的齐次广义屈服函数,提出了回归分析的配点遴选原则,通过误差... 详细信息

基于传统广义屈服函数的弹性模量缩减法应用于薄壁结构极限承载力分析时,往往出现计算结果不稳定、精度较低等问题.为此通过理论分析探索了问题的根源,研究建立了工字型截面的齐次广义屈服函数,提出了回归分析的配点遴选原则,通过误差分析确定了齐次多项式的幂次数;根据工字型截面齐次广义屈服函数定义了薄壁构件的单元承载比,利用单元承载比特征分布参数定义了承载比均匀度和基准承载比,为薄壁结构高承载单元的判别提供了动态判据,进而依据变形能守恒原则建立了自适应弹性模量调整策略,建立了工字型薄壁结构极限承载力分析的弹性模量缩减法.算例分析表明,本文方法能准确考虑组合内力对工字型薄壁结构极限承载力的综合影响,得到具有良好稳定性和计算精度的结果.

关键词：齐次广义屈服函数工字型截面极限承载力弹性模量缩减法

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钢桁架梁桥结构两层面承载力分析和优化

土木建筑与环境工程 2013年第6期35卷 51-57页

作者：杨绿峰李琦张伟广西大学工程防灾与结构安全教育部重点实验室南宁530004 广西壮族自治区住房和城乡建设厅南宁530028

基于弹性模量缩减法建立了钢桁架梁桥构件安全系数和结构整体安全系数的便捷计算方法,进而提出了结构两层面安全分析和优化方法。首先引入广义屈服准则考虑组合内力作用,根据能量守恒原则确定单元弹性模量缩减策略,利用线弹性有限元法... 详细信息

基于弹性模量缩减法建立了钢桁架梁桥构件安全系数和结构整体安全系数的便捷计算方法,进而提出了结构两层面安全分析和优化方法。首先引入广义屈服准则考虑组合内力作用,根据能量守恒原则确定单元弹性模量缩减策略,利用线弹性有限元法开展迭代计算,求得各迭代步单元承载比,利用迭代首步和末步结果分别确定钢桁架梁桥构件层面和结构层面的安全系数,根据迭代过程各单元承载比的变化,识别高承载构件和低承载构件,据此开展钢桁架梁桥两层面安全分析。结合两层面安全系数之间的定量关系,通过调整高承载和低承载构件的截面强度,使钢桁架梁桥的承载状态和材料消耗得到优化。算例分析表明,该方法具有较高的计算精度,而且能够通过线弹性方法实现复杂结构的安全分析与结构优化,避免了繁琐的非线性分析和优化计算过程。

关键词：钢桁架梁桥两层面安全分析结构优化弹性模量缩减法广义屈服准则

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圆管截面齐次广义屈服函数与结构极限承载力

计算力学学报 2013年第5期30卷 693-698页

作者：杨绿峰李琦张伟林银河广西大学土木建筑工程学院工程防灾与结构安全教育部重点实验室南宁530004 广西壮族自治区住房和城乡建设厅南宁530028

为克服圆管截面广义屈服准则不满足比例加载条件,导致采用弹性模量调整法求解该类结构极限承载力时存在计算结果受荷载初值影响、计算精度受损等问题,利用回归分析和最小二乘法研究建立了圆管截面广义屈服函数的齐次多项式,通过误差分... 详细信息

为克服圆管截面广义屈服准则不满足比例加载条件,导致采用弹性模量调整法求解该类结构极限承载力时存在计算结果受荷载初值影响、计算精度受损等问题,利用回归分析和最小二乘法研究建立了圆管截面广义屈服函数的齐次多项式,通过误差分析确定了齐次化多项式的阶次;据此定义了圆管截面薄壁构件的单元承载比、承载比均匀度和基准承载比,为高承载比薄壁单元的判别及其弹性模量调整提供了动态判据,进而依据能量守恒准则建立了以单元承载比为基本参数的模量调整公式,结合下限原理提出了圆管截面薄壁结构极限承载力分析的弹性模量缩减法。研究表明,选取齐次化多项式的广义屈服函数能更加准确地考虑各项内力对结构极限承载力的综合影响,具有良好的计算精度和效率,可应用于复杂圆管截面薄壁结构的极限承载力分析中。

关键词：圆管截面齐次广义屈服函数极限承载力弹性模量缩减法

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考虑应变硬化的水电站压力钢管整体安全评估

水利水电技术 2012年第12期43卷 82-85页

作者：张伟张瑾杨绿峰刘敬敏广西大学工程防灾与结构安全教育部重点实验室广西南宁530004 广西壮族自治区住房和城乡建设厅广西南宁530028

本文提出了考虑材料应变硬化的水电站压力钢管整体安全评估方法,该法引入以整体安全系数为评估指标的承载力极限状态方程,依据ASME压力容器管道与规范中考虑应变硬化的钢材本构模型,采用弹塑性分析求解考虑应变硬化后的结构极限承载力... 详细信息

本文提出了考虑材料应变硬化的水电站压力钢管整体安全评估方法,该法引入以整体安全系数为评估指标的承载力极限状态方程,依据ASME压力容器管道与规范中考虑应变硬化的钢材本构模型,采用弹塑性分析求解考虑应变硬化后的结构极限承载力和结构整体安全系数,参照国内外压力钢管设计规范拟定了结构整体安全系数限值,形成了可成套应用的结构整体安全评估方法。研究表明,该法可为压力钢管承载力安全评估提供新途径,并可用于优化压力钢管结构设计方案。

关键词：水电站压力钢管整体安全评估应变硬化结构极限承载力