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虚拟层合单元在平面梁和拱形状优化中的应用

计算力学学报 2001年第1期18卷 99-102页

作者：李芳凌道盛徐兴浙江工业大学机械系浙江杭州310032 浙江大学土木系浙江杭州310027

本文在虚拟层合单元的基础上 ,为适应形状优化时边界变化的特点 ,构造了曲线分层的虚拟层合梁单元。这样 ,求解优化问题时仅把特定的层厚作为设计变量 ,无须改变原始数据结构 ,有限元网格只在优化初始生成一次即可。具有单元数少、设计... 详细信息

本文在虚拟层合单元的基础上 ,为适应形状优化时边界变化的特点 ,构造了曲线分层的虚拟层合梁单元。这样 ,求解优化问题时仅把特定的层厚作为设计变量 ,无须改变原始数据结构 ,有限元网格只在优化初始生成一次即可。具有单元数少、设计变量少的优点。算例表明此法计算简便 ,结果可靠。

关键词：虚拟层合单元形状优化平面梁拱

基于空间虚拟层合单元法的撑架连续板桥加固研究

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长安大学学报（自然科学版） 2002年第2期22卷 35-38页

作者：施笃铮师亮毛瑞祥浙江大学土木工程系浙江杭州310027 河南省许昌市公路总段河南许昌461000 长安大学公路学院陕西西安710064

用实体退化虚拟层合单元法 ,建立多层复合板单元模型 ,对撑架连续板桥加固方案进行研究。计算结果证明 ,实体退化虚拟层合单元具有计算精度高、单元划分和模型建立简单、方便灵活等优点 ,具有很高的工程使用价值。同时 ,又证明了该加固... 详细信息

用实体退化虚拟层合单元法 ,建立多层复合板单元模型 ,对撑架连续板桥加固方案进行研究。计算结果证明 ,实体退化虚拟层合单元具有计算精度高、单元划分和模型建立简单、方便灵活等优点 ,具有很高的工程使用价值。同时 ,又证明了该加固方案的合理性和可行性。

关键词：撑架连续板桥虚拟层合单元加固空间分析

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一种新的拱坝形状优化方法

工程力学 2005年第4期22卷 179-186页

作者：李芳凌道盛徐兴浙江工业大学机电学院杭州310032 浙江大学土木系杭州310027

虚拟层合单元可以应用于结构的形状优化。这一单元的主要思想在于引入了弹性模量等于零即无实际材料的虚拟层,基于这一特点,单元内层的厚度被取作设计变量,而决定外部边界的单元节点坐标在优化过程中却始终保持不变。于是,有限元网格只... 详细信息

虚拟层合单元可以应用于结构的形状优化。这一单元的主要思想在于引入了弹性模量等于零即无实际材料的虚拟层,基于这一特点,单元内层的厚度被取作设计变量,而决定外部边界的单元节点坐标在优化过程中却始终保持不变。于是,有限元网格只在优化初始生成一次,优化过程无需改变原始数据,由此避免了通常形状优化方法所需要的单元网格重新划分。拱坝形状优化过程中利用有限元法作为结构分析方法,而不是通常的拱梁分载法。1型拱坝的算例说明了这一方法的有效性和实用性。

关键词：固体力学形状优化虚拟层合单元有限元法拱坝

预应力混凝土薄壁高墩刚构桥梁极限承载力分析

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中国公路学报 2013年第6期26卷 128-134页

作者：李海青杨万里高璇内蒙古大学交通学院内蒙古呼和浩特010021 交通运输部科学研究院北京100029 中交通力建设股份有限公司陕西西安710075

为解决实体单元模型在大型复杂结构极限承载力分析时计算不收敛的问题,将预应力钢绞线和钢筋作为单元中的块,利用实体退化的板单元建模模拟混凝土材料,用Ohtani-Chen多重强化模型考虑混凝土的材料非线性,采用理想弹塑性模型考虑钢筋的... 详细信息

为解决实体单元模型在大型复杂结构极限承载力分析时计算不收敛的问题,将预应力钢绞线和钢筋作为单元中的块,利用实体退化的板单元建模模拟混凝土材料,用Ohtani-Chen多重强化模型考虑混凝土的材料非线性,采用理想弹塑性模型考虑钢筋的材料非线性,用安全拉格朗日法考虑结构的几何非线性,对混凝土裂缝采用正交模型处理。模拟计算了一简支空心板梁的加载破坏过程,与实体梁加载试验结果具有良好的一致性,对一5跨连续预应力高墩刚构桥梁的极限承载力进行了计算,并与相同工程背景下采用通用ABAQUS有限元程序的分析结果进行比较。结果表明:所提方法能有效克服混凝土裂缝引起的计算不收敛现象,得到结构最终的破坏形态。

关键词：桥梁工程高墩刚构桥梁理论分析极限承载力虚拟层合单元非线性

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一种新的层合梁单元

浙江工业大学学报 2000年第S1期28卷 266-269,272页

作者：李芳凌道盛浙江工业大学机电学院杭州310032 浙江大学土木系杭州310027

为了较好地解决大规模的工程问题 ,提高分析效率 ,本文根据近几年发展起来的相对位移板壳单元及层合结构的有限单元法 ,利用“补空”或“夹空”处理 ,构造了一种新的层合梁单元。由此 ,可以减少单元数目数 ,大幅度提高计算效率。数值算... 详细信息

为了较好地解决大规模的工程问题 ,提高分析效率 ,本文根据近几年发展起来的相对位移板壳单元及层合结构的有限单元法 ,利用“补空”或“夹空”处理 ,构造了一种新的层合梁单元。由此 ,可以减少单元数目数 ,大幅度提高计算效率。数值算例表明 ,此法简单有效 ,并能达到相当满意的精度。

关键词：有限元层合单元虚拟层合单元层段

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薄板优化设计的二次性态模型法

工程设计学报 2001年第3期8卷 139-142页

作者：李芳徐兴凌道盛浙江工业大学机电学院浙江杭州310032 浙江大学土木工程学系浙江杭州310027

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... 详细信息

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 .

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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跨中横隔梁对小箱梁桥极限承载力的影响

江南大学学报（自然科学版） 2008年第6期7卷 708-714页

作者：杨万里项贻强吴光宇汪劲丰朱汉华浙江大学建筑工程学院浙江杭州310027 浙江省公路管理局浙江杭州310009

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... 详细信息

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.

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