曹彩芹
- 作品数：34 被引量：87H指数：5
- 供职机构：西安建筑科技大学理学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金陕西省教育厅科研计划项目陕西省自然科学基金更多>>
- 相关领域：建筑科学理学交通运输工程天文地球更多>>
- 层合圆板与无限层土地基动力相互作用
- 2005年
- 用半解析单元法分析了轴对称横观各向同性层合圆厚板与无限层土地基的三维动力相互作用,提出了一种新的半解析位移函数.采用在水平两方向解析,在竖向进行离散化的方法,使三维动力相互作用的问题简化为一维数值计算问题,减少了计算工作量.数值计算表明,考虑相互作用后,层合圆厚板自振周期大于不考虑相互作用时的自振周期;在结构和地基相互作用分析中,地基的计算厚度可取为地基深度H与基础的半径R之比H/R>10,地基的计算面积可取为地基面积与基础面积之比S1/S2>30.
- 曹彩芹黄义王春玲
- 关键词：横观各向同性动力相互作用半解析单元法
- 公路隧道衬砌加固计算分析被引量：22
- 2004年
- 介绍矿山法施工的石匣公路隧道病害情况及治理方案;采用荷载结构法对原设计、治理前和治理后衬砌结构的安全性进行了检算;基于软件平台2D-σ对治理前、后隧道围岩稳定性和衬砌结构受力状态进行了弹塑性有限元分析;计算结果表明隧道病害治理方案是可行的,可应用到相似病害隧道加固治理工程中.
- 李宁军刘彤曹彩芹
- 关键词：围岩矿山法有限元法
- 多层正交异性矩形薄板弯曲振动稳定解析解被引量：3
- 2021年
- 构造了带有补充项的双重正弦傅里叶级数通解来求解各种边界条件的多层正交各向异性矩形薄板的弯曲、振动和稳定问题。将坐标轴取在中性面上,求出用挠度表示的应力表达式,然后由横截面上每单位宽度的应力合成板的内力;再将层合板的内力代入板的平衡方程中得到板的控制方程,将多层板的物理参数折算为等价的单层板物理参数;最后联立控制方程与边界条件,求得未知量的系数并代入本文的通解中。本文的通解不需要叠加即可求解各种边界条件的板的弯曲、振动和稳定问题;现有的对于单层板的研究都可以用本文的方法拓展到多层板领域;对于复杂边界条件的板,也可以使用该通解分析。
- 曹彩芹宋永超
- 关键词：正交各向异性层合板振动解析解矩形薄板
- 大型筒仓与地基静力相互作用研究被引量：10
- 2004年
- 筒仓作为一种现代工程结构,在工程实际中得到广泛的应用.本文以某大型筒仓结构为例,考虑到散体、结构、地基的相互作用与影响,考虑地基与基础及结构的耦合问题,采用半解析半数值的方法对弹性地基上的筒仓结构进行了静力分析计算.计算了筒仓各结线的静位移以及地基和基础板随半径变化时的静位移变化规律.
- 曹彩芹黄义刘彤王安强
- 关键词：筒仓弹性地基
- 指数函数模量成层土上剪切梁的随机地震反应被引量：2
- 2008年
- 按照剪切梁理论,给出了指数函数剪切模量成层土上剪切梁的自振频率方程及任意阶振型函数的解析表达式,应用振型叠加原理计算了这种梁的地震反应,然后利用随机振动理论,基于基岩输入地震加速度的功率谱密度函数、白噪声谱和过滤白噪声谱,研究了该梁对地震的随机动力响应问题。计算结果表明:在基岩输入地震加速度的功率谱为白噪声谱的情况下,土层和梁的最大期望反应均有别于过滤白噪声谱时的相应值;平稳输入与输出时,地基和梁的最大期望反应总是不小于非平稳过程时的相应值。
- 曹彩芹王春玲王爱勤
- 关键词：剪切梁随机地震反应
- 非均质地基非线性地震反应的半解析算法被引量：2
- 2005年
- 运用动态应力应变关系及其推广的Masing加卸载准则,考虑土体在地震等产生的不规则加载条件下的非线性滞回特征,将增量法与相应场地地震线性反应解析相结合,对剪切模量是其深度的某一幂函数的非均质地基,提出了该动力非线性方程的半解析时域算法。算例结果与其相应的线性结果对比,发现最大位移与最大加速度沿深度的变化规律基本相同。
- 王春玲曹彩芹黄义
- 关键词：非均质地基本构关系滞变地震反应半解析法
- 基于波动理论的桩-土体系地震响应的数值分析被引量：1
- 2011年
- 【目的】研究桩-土体系地震响应特征,为工程抗震研究提供参考。【方法】基于动力平衡方程,推导黏弹性土介质的波动方程,利用伽辽金加权余量法,建立波动方程时域的离散形式;借助ABAQUS软件,采用有限元和无限元耦合的数值方法,对水平地震作用下桩的动力响应进行数值计算;分析桩的长径比、上部结构质量和桩-土接触面不同时,桩-土体系对地震波的响应特征。【结果】桩的长径比越小,桩的变形越大;上部结构质量越大,惯性力越大,对桩顶部附近桩身的影响越大;桩-土接触面有滑移无开裂时桩的加速度响应明显较无滑移无开裂时大。【结论】水平地震作用下桩土体系中的桩体横向地震响应受桩的长径比、上部结构质量、桩-土接触面特性等因素的影响。在今后的桩基抗震设计中,可以根据桩体横向变形的规律,针对这些因素合理地选择桩基设计方案,从而提高桩体及其上部结构的抗震性能。
- 冯小娟黄义曹彩芹姚琨
- 关键词：桩-土相互作用地震波
- 考虑电场梯度的挠曲电纳米板弯曲性能分析被引量：1
- 2022年
- 具有尺度依赖的挠曲电效应在器件的设计中扮演着越来越关键的角色,研究人员在微纳米尺度多物理场分析中进行了大量工作.基于考虑挠曲电和电场梯度效应的弹性介电材料非经典理论,以二维纳米板为例,通过理论建模,分析纳米板在弯曲问题中的力-电耦合行为.根据Mindlin假设给出板的位移场和电势场的一阶截断,选取板的材料为立方晶体(m3m点群),将广义三维本构方程代入到高阶应力、高阶偶应力、高阶电位移和高阶电四极矩的表达式中得到相应的二维本构方程,利用弹性电介质变分原理得到板的控制方程和边界上的线积分等式,分别将二维本构方程和边界上外法线的方向余弦代入,得到板的高阶弯曲方程、高阶电势方程以及对应的四边简支边界条件.利用四边简支矩形板的高阶弯曲方程、高阶电势方程和相应的边界条件,根据Navier解理论,求解纳米板的电势场,重点分析电场梯度对板内一阶电势的影响.数值计算结果表明:电场梯度对纳米板中由挠曲电效应产生的一阶电势有削弱作用,且材料参数g11越大,一阶电势受到的削弱越大;同时电场梯度的存在消除了纳米板在受横向集中载荷作用时一阶电势的奇异性.本文是对具有挠曲电效应和电场梯度效应的纳米板结构分析理论的一个扩展,为微纳米尺度器件的结构设计提供参考.
- 曹彩芹陈晶博李东波
- 关键词：MINDLIN板挠曲电效应
- 移动荷载下路面板-层状多相弹性地基的稳态响应被引量：1
- 2014年
- 考虑路面板和地基的相互作用,将路面板作为三维弹性体,建立路面板-层状多相弹性地基动力响应的三维多相层状弹性半空间体模型,分析了移动荷载作用下路面板-多相弹性地基系统的动力响应.将移动单元法引入到两相饱和弹性介质的半解析方法中,构造了随荷载按照相同速度运动的移动层单元,基于移动坐标下两相饱和弹性介质的动力控制方程和边界条件,应用加权残数法建立了两相弹性介质移动层单元动力方程,该方程可退化为单相弹性介质移动层单元动力方程,基于此,建立了移动荷载下多相弹性地基与路面板系统的三维动态响应的统一的半解析方程.并以两相饱和弹性半空间地基-单相弹性地基-路面板所形成的路面结构为例,数值分析了荷载速度、饱和层渗透系数、弹性层厚度等参数对路面板位移和土体孔压响应的影响.研究结果表明移动单元法是研究移动荷载下路面结构动态响应的一种有效的方法.
- 曹彩芹黄义李华
- 关键词：移动荷载路面板
- 含裂纹薄壁圆柱壳结构在断裂-屈曲复合破坏下的极限荷载研究
- 2020年
- 含裂纹薄壁结构的极限荷载分析对于开展钢结构的安全和耐久性研究有重要的意义。针对含裂纹薄壁圆柱壳结构在断裂-屈曲复合破坏下的力学行为,基于J积分理论,采用有限元方法研究了含裂纹薄壁圆柱壳结构在轴心及偏心受压下的临界极限荷载,分析裂纹存在对临界极限荷载的影响,同时考察了相对裂纹长度、偏心度、等效长细比因素对其的影响。结果表明这些因素对临界极限荷载影响很大且相互影响。最后拟合得到了轴压含裂纹薄壁圆柱壳的极限荷载近似计算公式。所得研究结论对研究含裂纹结构的失效模式确定具有理论和工程参考价值。
- 曹彩芹张晨曦
- 关键词：钢构件屈曲
