随机结构稳定分析格林函数法及其工程应用

来源 :华南理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yiwangcom
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
结构稳定性是关系结构安全与经济的主要问题之一,它与结构强度具有同等重要的意义。传统的结构稳定分析方法是以确定性结构模型为基础的,无法考虑结构系统本身的随机性对结构失稳行为的影响。事实上,由于受大量不确定因素的干扰,结构的材料参数和几何参数往往具有随机性,这种结构随机性对结构失稳临界荷载的影响是不容忽视的。因此,采用随机结构系统模型可以更加客观地反映工程结构的失稳情况,开展随机结构稳定分析具有重大的理论意义和广阔的应用前景。   本文将格林函数法计算原理引入到随机结构稳定分析领域,除了进一步拓展格林函数法的应用领域外,更为随机结构稳定分析提供了一种高效实用的计算方法。本文主要工作包括:   (1)对格林函数法的发展及应用进行了综述,并扼要介绍了随机结构系统的基本概念。介绍了随机结构稳定分析的主要方法和研究成果,并指出了其优缺点。   (2)介绍了表征随机场统计性质的常用特征量和常用的随机场离散方法。   (3)介绍了作为随机结构稳定分析格林函数法理论基础的杆件静力问题基本理论,包括静力问题控制微分方程、静力问题基本解、坐标转换等。   (4)在考虑材料参数和几何参数小变异情况下,采用一阶近似方法将随机杆件稳定分析的控制微分方程分解为关于均量与偏量的控制微分方程,在引入等效荷载概念的基础上,利用这两组控制微分方程在形式上和静力问题控制微分方程的相似性,采用静力问题基本解以及域外布设虚荷载方法和多域耦合技术,提出了随机结构稳定分析格林函数法。通过数值算例,验证了本文方法的正确性和实用性,同时对随机结构参数的相关结构、相关长度、变异系数、随机场离散、荷载空间分布变异以及虚荷载位置等因素对随机结构临界荷载的影响进行了分析,获得了这些因素的影响规律。   (5)以新光大桥为工程背景,在考虑结构参数变异的情况下,采用随机结构稳定分析格林函数法对其主拱进行了随机稳定分析,并采用Monte-Carlo有限元法验证了本文方法正确性。   本文的主要创新点是针对随机结构稳定问题,系统地提出了随机结构稳定分析格林函数法,建立了随机结构稳定分析格林函数法的全套计算公式,并编制了相应的计算程序。数值算例表明本文方法具有精度高、计算量少等优点,是目前随机结构稳定分析中一种具有竞争力的非统计型计算方法。  
其他文献
随着我国国民经济的快速发展,对自然资源的需求越来越大,尤其是煤炭资源。煤层的地下开采引起煤层上覆岩层移动变形和地表沉陷已经成为一个非常严重的岩土工程问题,同时伴随
刚性桩复合地基承载力高、变形小、经济性好,且具有可调节性强、对各类复杂条件适应性好的特点,近年来在高层建筑中逐渐得到应用。我国大规模经济建设对高承载刚性桩复合地基的
随着改革开放的不断深入,我国住房市场得到前所未有的发展,城市面貌日新月异,居民住房占有率稳步提高。但住房价格的持续快速上涨使得相当中低收入的城镇居民无力进入住房消费市
本文针对利用纵向涡发生器强化相变特朗伯墙(简称相变墙体)通道内表面换热及其系统热特性进行了实验研究。建立了相变特朗伯墙实验系统,在通道侧普通墙体表面加装定形相变材
超滤技术是水处理领域中前景广阔的绿色工艺,其具有高效稳定去除颗粒物和微生物特点,保证了饮用水的生物安全性。然而,超滤对溶解性有机物去除效能较低和运行过程中产生的膜污染问题是两大瓶颈性难题。因此,采用吸附和氧化等预处理来提高有机物的去除效能和对膜污染进行有效的控制。本论文采用粉末活性炭(Powdered activated carbon,PAC)吸附和臭氧预氧化单独或联合预处理,系统地研究了其对超滤
钢管混凝土拱桥近年来在新建桥梁中迅速发展成为一种主要的桥型,但是该桥型由于在国内的设计和管理方面的起步较晚,导致了对其一种重要的构件——吊杆的结构行为认识不足,不断出
糖蜜酒精废水作为制糖工业在生产酒精工艺中排放的高浓度有机废水给环境造成很大负担。特别是其中的色度和硫酸根,难以用活性污泥法去除,因此需要寻求一种能够在污水进入水厂
有限元强度折减法是Zienkiewicz于1975年提出的一种边坡稳定性分析方法。该方法不需要任何假设,便能够自动地求得任意形状的临界滑移面以及对应的最小安全系数,但现有的强度折