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    建筑結構

    原興核技術在建筑結構行業解決方案

    來源:原興核     作者:原興核     日期:2019-10-22

     建筑結構工程早期的工程學科之一,涵蓋著相當廣泛的科學技術領域。從土木建筑、橋梁結構、水工結構,到公路、隧道、地下工程等方面都離不開結構的設計與計算分析。土木工程設備的強度、壽命和可靠性分析以及鉆探、挖掘、采礦、施工等過程的力學仿真是結構工程領域中很深入、復雜并極具挑戰性的課題,要多門學科的理論和方法的綜合應用。

    計算模擬在這一領域起步早、發展快。國外大型模擬軟件大都是從滿足結構計算開始的。目前,數值模擬在建筑結構行業發展得相當成熟,不僅有大量的通用模擬軟件、而且還有眾多的針對某個專業需求的數值模擬軟件可供選擇。但目前結構工程數值模擬方面主要的困難表現在以下兩個方面:一是物理場耦合分析開發的難度大,很多方面工作才剛剛起步,如熱舒適環境優化設計與火災熱影響分析、車輛橋梁耦合分析、風橋耦合非線性分析、海洋結構海浪沖擊-海水腐蝕共同作用分析等。二是和建筑結構緊密相連的地基與基礎建模分析,國內外的很多工程往往因為地基和基礎處理的不正確而導致建筑結構工程的失效和破壞。萬丈高樓平地起,地質復雜,性質多變,在計算模擬上通過模型把握有不小的困難,需要綜合考慮的因素很多,這對計算模擬也提出了很大的挑戰。

    當前建筑結構工程分析中關鍵的問題仍然是巖土、建筑材料等的本構模型,以及相應的材料非線性和幾何非線性分析。物理非線性是指巖土和建筑材料的本構關系是非線性的,而應變和位移的關系是線性的。巖土在荷載作用下的位移與其幾何尺度相比很小,因而在求出位移場后,可以用某單元原來的尺寸計算應力場。采用非線性有限元軟件在土木建筑結構工程分析中具有可用于非均質問題,多層土、多種建筑材料、多區域;可用于非線性材料,各向異性材料、塑性材料等;可適應復雜邊界條件;可用于各種類型的問題:應力變形、滲流、固結、流變、濕化變形、動力和溫度問題等優點。同時也存在單元形態對計算結果影響較大;計算比較復雜、麻煩;非連續性問題等困難。

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