鋼筋混凝土板動靜態(tài)受力性能試驗及非線性有限元分析

采用FORTRAN語言在個人電腦上自行編制了分子力學計算分子篩的生成熱的計算程序，對這一方法中關于鍵角項的計算方法進行了。通過對一些已知物質生成熱的計算表明計算程序是正確的。選擇力場函數(shù)和參數(shù)，驗證了固定力場計算沸石分子篩生成熱的可靠性。性一些全硅沸石的生成熱。其中ZSM-5，ZSM-48，ZSM-22，ZSM-23-ZSM-18及一些新型磷鋁分子篩分子篩進行了計算，發(fā)現(xiàn)隨著磷鋁分子篩骨架密度的裝置大，計算生成熱值呈減小趨勢。通過我們對設計的六十四種正交晶系的AIPO4-5分子篩骨架，經(jīng)過計算這一系列假設結構的分子篩，發(fā)現(xiàn)一些假設結構分子篩的能量較低。通過合成研究。其中一個設計的骨架結構正交AIPO4-5新型物質被我們合成成功。 2100433B

在繼承和發(fā)展國內外鋼筋混凝土材料非線性理論及有限元分析的基礎上，針對鋼筋混凝土非線性有限元實體單元提出具有銹蝕損傷的鋼筋混凝土材料本構關系，研究新舊裂縫交叉擴展機理及計算方法，開發(fā)在已有裂縫狀態(tài)下的鋼筋混凝土結構的非線性有限元計算方法，并通過三維加載試驗進行驗證。將已有的鋼筋混凝土結構動力非線性有限元分析軟件發(fā)展到可以計算帶損傷的鋼筋混凝土結構的抗震性能，為現(xiàn)有鋼筋混凝土結構的抗震性能評價和抗震加固設計提供簡便而準確的分析手段，以適應結構生命周期費用評測的要求。 2100433B

基于通用有限元系統(tǒng)，結合船體破損機理和初始缺陷處理方法，建立船體極限強度非線性有限元分析的完整框架。利用對水面艦船和雙殼油船極限強度模型試驗的比較驗證，合理解決非線性有限元分析的關鍵技術，并對完整和破損船體極限強度進行非線性有限元法分析。然后，在模型試驗和非線性有限元分析的基礎上提出面向設計的適合破損船體和雙向彎曲狀態(tài)的船體極限強度分析的改進解析方法。

極限強度完整和破損船體極限強度非線性有限元分析

以帶上層建筑的某A船極限強度設計為例，基于建立的船體極限強度非線性有限元分析的完整框架，對A船中拱極限強度進行分析。利用縱向和橫向對稱條件，選取船舯1/4艙段為分析對象，附加適當長度的加載段，在加載段施加線性分布載荷，選取合理的邊界條件。此時上層建筑大部分已屈服，底部發(fā)生屈曲，而中和軸附近保持彈性狀態(tài)，彈性區(qū)域偏向受壓底部。A船中拱彎矩與縱向位移關系還給出了理想結構單元法和解析方法的計算結果，三種方法的計算結果相當吻合。

艦船在戰(zhàn)爭環(huán)境中面臨著來自空中、水面和水下的各種常規(guī)武器 (如反艦導彈、激光炸彈、魚雷和水雷等) 的攻擊，爆炸破損在艦船船體橫剖面上的位置是全方位的?；诮⒌拇w極限強度非線性有限元分析的完整框架，模擬某B船上舷側爆炸破損典型工況，利用縱向對稱條件，選取船舯1/2艙段為分析對象，附加適當長度的加載段，在加載段施加線性分布載荷，選取合理的邊界條件。由于剩余有效剖面的非對稱性，剖面極限中和軸不再與基線平行，極限中和軸相對于彈性中和軸發(fā)生平移和轉動；受拉邊緣屈服，受壓邊緣屈曲，而極限中和軸附近保持彈性。

極限強度船體極限強度分析的改進解析方法

在船體極限強度研究的理論方法中，直接方法和簡化方法是面向設計的方法。對于破損船體結構非對稱的情況，彎矩與曲率方向在非彈性階段不再存在固定的關系，簡化方法需由插值計算得到破損船體極限強度。直接方法中的線彈性方法十分簡單，但計算精度可能不好，因為在壓縮邊緣屈曲后船體性能不再是線性，剖面中和軸的位置將發(fā)生變化；使用經(jīng)驗公式對于常規(guī)船型可以得到合理的解，但人們在用經(jīng)驗公式計算新的或通用船型時必須小心，因為它們由有限的數(shù)據(jù)導出；而解析方法通過假設船體剖面在極限狀態(tài)下的應力分布，考慮壓縮邊緣屈曲和拉伸邊緣屈服由理論計算得到船體極限強度，可以更精確地包括不同剖面和材料的影響。Paik和Mansour (1995) 基于極限狀態(tài)時中和軸附近材料保持彈性狀態(tài)和彈性區(qū)域偏向受拉一側的假設，推導了完整船體極限強度的解析公式，比較研結果表明，雖然解析方法沒有顯式地包含結構構件的卸載效應，但只要假設的剖面應力分布合理，還是可以得到準確的結果。

大量的模型試驗和有限元分析結果驗證了Paik極限強度模型中關于在船體梁達到極限狀態(tài)時中和軸附近材料保持彈性狀態(tài)的假設，但同時也質疑Paik極限強度模型中關于彈性區(qū)域偏向受拉一側的假設?；诖w極限強度模型試驗和實船有限元分析，結合板和加筋板格極限強度分析的彈塑性法，提出面向設計的船體極限強度分析的改進解析方法。該改進解析方法的基本步驟是：

1、將船體剖面離散化為加筋板格，利用EPM法計算其屈曲極限強度；

2、極限狀態(tài)時船體剖面拉伸邊緣屈服，壓縮邊緣屈曲，而在剖面中和軸附近保持線彈性狀態(tài)；

3、剖面彈性區(qū)域由完全屈服和屈曲應力分布模型中拉伸力心和壓縮力心在垂直于中和軸方向的位置確定；

4、極限狀態(tài)剖面中和軸的位置和方向由平衡條件確定；

5、船體極限彎矩可表示為彈塑性應力分布模型中拉伸力與拉伸力心和壓縮力心之間的距離的乘積。