王斌泰
- 作品数：7 被引量：12H指数：2
- 供职机构：中国农业大学水利与土木工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金更多>>
- 相关领域：建筑科学理学更多>>
- 解析型几何非线性圆拱单元被引量：2
- 2021年
- 为研究圆拱结构几何非线性内力和位移计算以及平面内稳定分析问题,基于圆拱几何非线性静力分析模型,构造了解析位移形函数,进而利用能量法和势能变分原理,构造了解析型几何非线性圆拱单元,给出了单元列式;同时将该文模型通过理论退化,得到了不考虑轴向变形的无压缩圆拱模型,进一步得到了解析型无压缩几何非线性圆拱单元,并将此单元应用于圆拱的平面内稳定分析。研究结果表明:采用本单元模型进行平面内分岔失稳分析得到的失稳临界荷载系数与经典Timoshenko模型、Dinnik模型及静力法模型计算结果一致,相对误差为0%;平面内分岔失稳的临界荷载与平面内极值点失稳的临界荷载一致。该文单元具有解析型、高精确性以及良好的适用性,可用于任意工况下圆拱结构几何非线性位移、内力和平面内稳定分析。
- 丁敏石家华王斌泰王宏志邓婷罗双蒋秀根
- 关键词：圆拱变分原理
- 圆拱结构静力分析的直接刚度法被引量：4
- 2017年
- 为了研究圆拱在复杂受力状态下的内力及位移大小,考虑了圆拱的轴向变形,对其平衡方程、几何方程、物理方程进行了分析,建立了圆拱轴向位移和径向位移的控制方程;并对三类典型荷载作用下的圆拱结构分别进行了研究,求得了用基函数向量以及积分常数向量表达的圆拱轴向位移和径向位移的解析解;根据位移边界条件,得到了位移系数;根据圆拱内力方程,建立了以矩阵形式表达的刚度平衡方程;经矩阵变换得到了圆拱分析的刚度矩阵模型以及等效节点力向量。同时,通过算例,与理论解析解和传统有限元模型中的经典直梁单元进行对比与分析,验证了单元的精度及效率。研究结果表明:通过直接刚度法求得的圆拱刚度矩阵及等效节点力模型,可用于各类圆拱结构的静力数值分析,得到圆拱内力及位移的精确解。
- 郭韦佟丁敏邓婷蒋秀根王斌泰黄泽敏
- 关键词：圆拱静力分析直接刚度法基函数
- 不可压缩线性圆拱均布径向力下的刚度平衡方程
- 本文建立了忽略轴向变形圆拱在均布径向力下的位移及刚度平衡方程。由圆拱静力平衡,得出拱的平衡方程、几何方程及物理方程,结合静力基本方程建立了圆拱在荷载作用下的位移控制方程。对位移控制方程进行求解,用基函数向量表达位移,得出...
- 石家华王鞠茹王斌泰
- 关键词：圆拱轴向变形
- 文献传递
- 基于截面简化刚度模型的简支RC梁等效刚度研究
- 本文采用既有的截面抗弯刚度模型,利用挠度相等等效要求,建立考虑混凝土开裂、钢筋屈服、混凝土压碎等特征的均布荷载作用下的简支梁等效等值刚度模型,用于构件挠度计算及结构内力分析,提高RC梁的挠度计算的精度和便捷性。
- 王斌泰刘杰王鞠茹石家华
- 关键词：RC梁等效刚度挠度计算均布荷载
- 文献传递
- 一种抛物线浅拱线性单元被引量：1
- 2019年
- 为研究抛物线浅拱在复杂受力状态下的线性内力及位移,考虑拱的压弯耦合作用,基于力法和浅拱假定,对抛物线拱平衡方程、几何方程和物理方程进行了分析;求得了抛物线拱内力方程通解格式,构建了抛物线浅拱位移形函数。利用最小势能原理,构造了抛物线浅拱单元。算例表明,本文构造的抛物线浅拱单元计算的抛物线拱内力与理论解计算结果符合较好,在划分一个单元时最大相对误差仅为4.03%,可用于抛物线拱分析。
- 李烃王佳佳王斌泰许晶
- 关键词：势能原理
- 解析型Timoshenko梁有限单元被引量：5
- 2019年
- 为提高深梁结构内力及变形的计算精度和效率,以 Timoshenko 梁理论为基础,建立了深梁位移控制方程,进而构造了深梁挠度、截面弯曲转角和剪切角的解析位移形函数.采用势能原理建立了深梁的势能泛函,利用势能变分原理得到了解析型单元列式,进而给出了解析型单元总刚度矩阵,将其与理论解、插值多项式深梁单元进行对比分析.结果表明:构造的解析型单元只需划分为一个单元即可保证计算的深梁挠度和转角与理论解一致,采用插值多项式单元确定的挠度和转角与理论解的相对误差最大可达到 19.785%.同时,为验证剪切变形对深梁位移影响,将构造的单元与 Euler 梁单元的计算结果进行对比.对比表明:对于承受均布荷载作用的悬臂梁,基于 Euler 梁计算的位移与基于 Timoshenko 梁理论构造的解析型单元计算的位移偏差可达到 50%;对于承受端部集中弯矩作用的简支梁,基于 Euler 梁计算的位移与基于 Timoshenko 梁理论构造的解析型单元计算的位移偏差可达到 10.769%.本文构造的单元满足了高精度、高效率的要求;该解析型梁单元可适用于浅梁分析,且不存在剪切闭锁的问题.
- 许晶李世尧王斌泰李静李静
- 关键词：TIMOSHENKO梁势能原理刚度矩阵有限元法
- 楼梯结构对钢筋混凝土楼梯框架结构的影响研究
- 本文考虑了楼梯结构对钢筋混凝土框架结构的影响研究。分析楼梯对结构抗侧刚度和横向自振频率的影响。针对钢筋混凝土框架结构,采用线弹性有限元模型,对构件的工程模型进行模态分析,对比纯框架模型和楼梯-框架模型。求得影响楼梯框架结...
- 王鞠茹王斌泰石家华
- 关键词：楼梯抗侧刚度自振频率
- 文献传递
