钢筋混凝土非线性分析第一次大作业

钢筋混凝土非线性分析第一次大作业
钢筋混凝土非线性分析第一次大作业

Harbin Institute of Technology

钢筋混凝土结构非线性分

析课程作业

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?哈尔滨工业大学

基于Opensees 钢混柱结构滞回曲线比较分析

一、试验资料

本实验结构如下图所示,柱净高850mm ,截面尺寸为250*250mm mm ,采用40C 混凝土材料,受力纵筋采用335HRB ,箍筋采用235HPB 。柱子采用6根直径为12mm 的335HRB 级钢筋,柱身箍筋采用直径6mm 的235HPB 级钢筋,箍筋间距为50mm 。混凝土保护层厚度为25mm 。竖向施加760KN 荷载,轴压比为0.268。

混凝土强度:

钢筋力学性能:

试验测得的滞回曲线:

二、Opensees建模过程

1、主程序

wipe;

source Units.tcl;

source GeometricParameters.tcl;

source Material.tcl;

source FiberSection.tcl;

source Elements.tcl;

source RecorderRC.tcl;

source PointGravityLoad.tcl;

source Ex4.Portal2D.analyze.Static.Cycle.tcl;

2、定义量纲

set NT 1.0;

set mm 1.0;

set sec 1.0;

set kN [expr 1000.0*$NT];

set MPa [expr 1.0*$NT/pow($mm,2)];

set m [expr 1000.0*$mm];

set mm2 [expr $mm*$mm];

set mm4 [expr $mm*$mm*$mm*$mm];

set cm [expr 10.0*$mm];

set PI [expr 2*asin(1.0)];

set Ubig 1.e10;

set Usmall [expr 1/$Ubig];

puts "|| Units defined completely ||"

3、定义节点

model BasicBuilder -ndm 2 -ndf 3;

node 1 0 0; # node#, X, Y

node 2 0 $Lb;

fix 1 1 1 1;

fix 2 0 0 0; # node DX DY RZ puts "|| Geometric Parameters and Nodal coordinates defined completely ||"

4、定义几何参数

set B [expr 250.*$mm];

set H [expr 250.*$mm];

set Ab [expr $B*$H];

set Izb [expr 1./12.*$B*pow($H,3)];

set Lb [expr 875.*$mm];

set Cover [expr 25.*$mm];

set Bcore [expr ($B-2*$Cover)];

set Hcore [expr ($H-2*$Cover)];

set Acor [expr $Bcore*$Hcore];

set NmBar_12 4;

set Dlbar_12 [expr 12*$mm];

set Albar_12 [expr $PI*pow($Dlbar_12,2)/4.0];

set CAlbar_12 [expr $NmBar_12*$Albar_12];

set CAlbar [expr $CAlbar_12];

set Fy_12 [expr 380.2*$MPa];

set Es_12 [expr 200000.*$MPa];

set Dhbar [expr 6.*$mm];

set Ash [expr $PI*pow($Dhbar,2)/4.0];

set Fyh [expr 588.3*$MPa];

set Esh [expr 210000*$MPa];

set xyt [expr $Fyh/$Esh];

set LDhb [expr 2*($Bcore-$Dhbar)+2*($Hcore-$Dhbar)];

set SV [expr 50*$mm];

set SVc [expr $SV-$Dhbar];

puts "|| Section geometry completely defined ||"

5、定义材料本构关系

set IDsteel_12 1;

set IDcoverC 3;

set IDcoreC 4;

set fc [expr 45.4*$MPa];

set x0 0.002;

set ft [expr $fc/10.];

set Et [expr $ft/0.002];

set fc0 -$fc;

set xc0 -$x0;

set fcu0 [expr 0.2*$fc0];

set xcu0 -0.006;

set lambda 0.10;

uniaxialMaterial Concrete01 $IDcoverC $fc0 $xc0 $fcu0 $xcu0;

set ps [expr $CAlbar/$Ab];

set pcc [expr $CAlbar/$Acor];

set pst [expr $Ash*$LDhb*1.5/($Acor*$SV)];

set lmda [expr $pst*$Fyh/$fc];

set fcc [expr $fc0*(1+0.5*$lmda)];

set xcc [expr $xc0*(1+2.5*$lmda)];

set fcu [expr 0.35*$fcc];

set xcu [expr 20*$xcc];

uniaxialMaterial Concrete01 $IDcoreC $fcc $xcc $fcu $xcu;

set R0 18.5;

set cR1 0.925;

set cR2 0.15;

set haRatio 0.0037;

uniaxialMaterial Steel02 $IDsteel_12 $Fy_12 $Es_12 $haRatio $R0 $cR1 $cR2;

puts "|| Material parameters defined completely ||"

6、定义纤维截面

set RCSecTag 1;

set b1 20;

set b2 1;

set h1 20;

set h2 1;

set hs1 [expr $Hcore/2-$Dhbar-$Dlbar_12/2];

set bs1 [expr $Bcore/2-$Dhbar-$Dlbar_12/2];

set coverY [expr $H/2];

set coverZ [expr $B/2];

set coreY [expr $Hcore/2];

set coreZ [expr $Bcore/2];

section Fiber $RCSecTag {;

patch quad $IDcoreC $b1 $h1 -$coreY $coreZ -$coreY -$coreZ $coreY -$coreZ $coreY $coreZ;

patch quad $IDcoverC $b1 $h2 -$coverY $coverZ -$coverY -$coverZ -$coreY -$coverZ -$coreY $coverZ;

patch quad $IDcoverC $b1 $h2 $coreY $coverZ $coreY -$coverZ

$coverY -$coverZ $coverY $coverZ;

patch quad $IDcoverC $b2 $h1 -$coreY $coverZ -$coreY $coreZ $coreY $coreZ $coreY $coverZ;

patch quad $IDcoverC $b2 $h1 -$coreY -$coreZ -$coreY -$coverZ

$coreY -$coverZ $coreY -$coreZ;

layer straight $IDsteel_12 3 $Albar_12 $hs1 $bs1 $hs1 -$bs1;

layer straight $IDsteel_12 3 $Albar_12 -$hs1 $bs1 -$hs1 -$bs1;

};

puts "|| Fiber sections defined completely ||"

7、定义单元

set IDColTransf 1;

set IDBeamTransf 2;

geomTransf PDelta $IDColTransf;

geomTransf Linear $IDBeamTransf;

set nP 4;

element nonlinearBeamColumn 1 1 2 $nP $RCSecTag $IDColTransf;

puts "|| Elements defined compoletely ||"

8、定义输出

set dataDir1 EleNode;

file mkdir $dataDir1;

for {set NodeI 1} {$NodeI<=2} {incr NodeI 1} {;

recorder Node -file $dataDir1/Node$NodeI.txt -time -node $NodeI -dof 1

2 3 disp;

};

recorder Node -file $dataDir1/RBase1.txt -time -node 1 -dof 1 2 3

reaction;

puts "|| Recorder defined completely ||"

9、定义荷载

set IDctrlNode 2;

set FN [expr -760*$kN];

pattern Plain 1 Linear {

load $IDctrlNode 0 $FN 0

};

set Tol 1.0e-15; # convergence tolerance for test

constraints Plain; # how it handles boundary conditions numberer Plain;

test system BandGeneral; # how to store and

solve the test NormDispIncr $Tol 6 0;

algorithm Newton;

set NstepGravity 10; # apply gravity in 10 steps

set DGravity [expr 1./$NstepGravity]; # first load increment;

integrator LoadControl $DGravity;

analysis Static;

initialize;

analyze $NstepGravity;

# -------------- maintain constant gravity loads and reset time to

zero------------------------------------------

loadConst -time 0.0

puts "|| Model built completed ||"

10、位移控制分析

variable constraintsTypeStatic Plain; # default;

if { [info exists RigidDiaphragm] == 1} {

if {$RigidDiaphragm=="ON"} {

variable constraintsTypeStatic Lagrange;# for large model, try Transformation

};# if rigid diaphragm is on

};# if rigid diaphragm exists

constraints $constraintsTypeStatic

set numbererTypeStatic RCM

numberer $numbererTypeStatic

set systemTypeStatic BandGeneral; # try UmfPack for large model system $systemTypeStatic

variable TolStatic 1.e-8; # Convergence Test: tolerance

variable maxNumIterStatic 6; # Convergence Test: maximum number of iterations that will be performed before "failure to converge" is returned

variable printFlagStatic 0; # Convergence Test: flag used to print information on convergence (optional) # 1: print information on each step;

variable testTypeStatic EnergyIncr ;# Convergence-test type

test $testTypeStatic $TolStatic $maxNumIterStatic $printFlagStatic;

# for improved-convergence procedure:

variable maxNumIterConvergeStatic 2000;

variable printFlagConvergeStatic 0;

variable algorithmTypeStatic Newton

algorithm $algorithmTypeStatic;

integrator DisplacementControl$IDctrlNode $IDctrlDOF $Dincr set analysisTypeStatic Static

analysis $analysisTypeStatic

set IDctrlNode 2; # node where displacement is read for displacement control

set IDctrlDOF 1; # degree of freedom of displacement read for displacement contro

# characteristics of cyclic analysis

set iDmax " 2 3 10 15 20 22 30 35"; # vector of displacement-cycle peaks, in terms of storey drift ratio

set Dincr [expr 0.05]; # displacement increment for pushover. you want this to be very small, but not too small to slow down the analysis

set Fact 1; # scale drift ratio by storey height for displacement cycles

set CycleType Full; # you can do Full / Push / Half cycles with the proc

set Ncycles 2; # specify the number of cycles at each peak # create load pattern for lateral pushover load

set Hload [expr $FN]; # define the lateral load as a proportion of the weight so that the pseudo time equals the lateral-load coefficient when using linear load pattern

set iPushNode 2; # define nodes where lateral load is applied in static lateral analysis

pattern Plain 200 Linear {; # define load pattern -- generalized foreach PushNode $iPushNode {

load $PushNode $Hload 0.0 0.0}

}

# ----------- set up analysis parameters

source LibAnalysisStaticParameters.tcl;#

constraintsHandler,DOFnumberer,system-ofequations,convergenceTest, solutionAlgorithm,integrator

# --------------------------------- perform Static Cyclic Displacements Analysis

source LibGeneratePeaks.tcl

set fmt1 "%s Cyclic analysis: CtrlNode %.3i, dof %.1i, Disp=%.4f %s";

# format for screen/file output of DONE/PROBLEM analysis foreach Dmax $iDmax {

set iDstep [GeneratePeaks $Dmax $Dincr $CycleType $Fact];# this proc is defined above

for {set i 1} {$i <= $Ncycles} {incr i 1} {

set zeroD 0

set D0 0.0

foreach Dstep $iDstep {

set D1 $Dstep

set Dincr [expr $D1 - $D0]

integrator DisplacementControl$IDctrlNode $IDctrlDOF $Dincr

analysis Static

# ----------------------------------------------first analyze command------------------------

set ok [analyze 1]

# ----------------------------------------------if convergence failure-------------------------

if {$ok != 0} {

# if analysis fails, we try some other stuff

# performance is slower inside this loop global maxNumIterStatic; # max no. of iterations performed before "failure to converge" is ret'd

if {$ok != 0} {

puts "Trying Newton with Initial Tangent .."

test NormDispIncr$Tol 2000 0

algorithm Newton -initial

set ok [analyze 1]

test $testTypeStatic $TolStatic $maxNumIterStatic 0

algorithm $algorithmTypeStatic

}

if {$ok != 0} {

puts "Trying Broyden .."

algorithm Broyden 8

set ok [analyze 1 ]

algorithm $algorithmTypeStatic

}

if {$ok != 0} {

puts "Trying NewtonWithLineSearch .."

algorithm NewtonLineSearch 0.8

set ok [analyze 1]

algorithm $algorithmTypeStatic

}

if {$ok != 0} {

set putout [format $fmt1 "PROBLEM" $IDctrlNode $IDctrlDOF [nodeDisp $IDctrlNode $IDctrlDOF] $LunitTXT]

puts $putout

return -1

}; # end if

}; # end if

#

---------------------------------------------------------------------------------------------

--------

set D0 $D1; # move to next step

}; # end Dstep

}; # end i

};# end of iDmaxCycl

#

---------------------------------------------------------------------------------------------

-------

set LunitTXT "mm";

if {$ok != 0 } {

puts [format $fmt1 "PROBLEM" $IDctrlNode $IDctrlDOF [nodeDisp $IDctrlNode $IDctrlDOF] $LunitTXT]

} else {

puts [format $fmt1 "DONE" $IDctrlNode $IDctrlDOF [nodeDisp $IDctrlNode $IDctrlDOF] $LunitTXT]

}

11、绘制滞回曲线

三、比较分析

试验测得的数据和Opensees计算所得数据偏差比较大,可能是因为实验数据不准确引起的,或者试验中给定的参数与实际实验参数的误差引起的,因此试验时的参数测量一定要准确,这样才能精确的反映材料的变形关系,不然会对计算结果有很大的影响。

四、设计总结

通过本次设计,我初步掌握了Opensees在非线性分析中的应用,对于搞研究有很大的帮助,可以帮助我们抽象的设计分析问题。

Opensees提供的设计平台具有很好的精准度,可以帮助我们来验证试验结果的可靠性。

高层建筑结构大作业

作业 说明:《高层建筑结构》是应用性较强的课程,为了培养学生的设计能力,掌握核心知识点,同时也为了较大程度地减轻学生的课业负担,这次作业没有考虑大型设计作业,而是采用了分散的题型,请大家在规定的时间内完成作业。 一、基础题 1,一幢10层的框架结构,柱网尺寸为8m×8m,混凝土强度等级C30,试完成下列各题: (1)按高规6.4.2条估算底层中框架柱的截面尺寸。 (2)假设天然地基承载力设计值fa=120kPa,确定底层中框架柱的基础尺寸(独立基础)。 答:(1)《高层建筑混凝土结构技术规程》P66,6.4.2抗震设计时,钢筋混凝土柱轴压比不宜超过表6.4.2的规定:对于VI类场地上较高的高层建筑,其轴压比限值应适当减小 框架结构三类抗震等级,柱子轴压比限值为0.85.根据《混凝土结构设计规范》可知,当选用HrB400钢筋时,竹子的配筋率最小为0.55%,最大为5%。珠子配筋率选为4% 。则混凝土柱承受的最大轴向应力值σ=0.04*360+0.96*30=43.2MPa。 《高层建筑结构设计》P13,楼层竖向荷载值取13KN/m2.仅考虑柱子受竖向荷载作用,则每根珠子承受的竖向荷载值N=10*64*13=8320KN。柱子的截面积S=8.32/(0.85*43.2)=0.227m2,设柱子截面为方形,边长a=0.48m。 (2)8320./120=69.3m2,设独立基础为方形,边长b=8.3m。 2,确定上海市奉贤区海湾镇、南桥镇和徐汇区的徐家汇等区域的地面粗糙度。答:《高层建筑结构设计》P13提到,地面粗糙度应分为四类:A类指近海海面和海盗、海岸、湖岸及沙漠地区;B类指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区;C类指有墨迹建筑群的城市市区;D类指有密集建筑群且房屋较高的城市市区。

非线性大作业

非线性大作业 -标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

工程结构非线性分析 学院: 姓名: 学号: 指导教师:

目录 1、预应力混凝土梁截面非线性 0 1.1 材料的本构关系 0 1.2 平截面假定 (2) 1.3 预应力筋作用下截面初应变的求解 (3) 2、预应力混凝土梁构件的非线性 (4) 2.1 构件弯曲的一般理论 (4) 2.2 共轭梁分析法 (4) 2.3 预应力钢筋混凝土梁非线性分析的数值法 (5) 3、算例分析 (7) 3.1 试验梁简介 (7) 3.2 截面非线性与构件非线性分析程序编制 (8) 3.3 试验结果验证 (9) 3.4 结果分析 (11) 参考文献 (12) 附录 (13)

作业2:预应力混凝土梁的非线性全过程分析 要求: 1.阐述预应力混凝土梁截面和构件非线性全过程分析的理论背景; 2.编制相应的截面和构件非线性分析程序,给出具体算例分析结果,方法及程序的适用性必须有试验结果的验证。

1、预应力混凝土梁截面非线性 1.1 材料的本构关系 1.1.1 混凝土本构关系 混凝土受压采用Rush 建议的应力—应变曲线,如图1-1所示。 0cu f c σ 图1-1 混凝土受压应力-应变曲线 000[1(1)]n c c c c c c cu f f εεεεεεε ? -- 0≤≤?σ=? ? <≤? 式中c σ——对应于混凝土应变为c ε时的混凝土压应力; c f ——混凝土抗压强度标准值; cu ε——正截面处于非均匀受压时的混凝土极限压应变, 50.0033(50)10cu cu f ε-=--?,当0.0033cu ε>时,取为0.0033; 0ε——受压峰值应变,500.0020.5(50)10cu f ε-=+-?,当00.002ε<时,取为0.002; n ——系数,,1 2(50)60 cu k n f =- -,当 2.0n >时,取为2.0。 为计算方便,混凝土受拉应力-应变曲线采用线性式,如图1-2所示。

非线性分析作业讲义

学院:材料科学与工程学院专业:材料工程 姓名:飞学号:1125 作业: 找出几个所在专业研究领域的重要而且有研究价值的非线性问题及其模型,要求写出相应的模型方程及其所涉及的变量参数涵义,并列举出研究该模型的主要研究现状。(不少于3种) 举例1:材料力学领域的非线性问题 非线性本构和非线性本构复合材料 1.1 研究非线性本构模型的意义 从力学的角度来看,C/SiC复合材料属于准脆性的各向异性材料。以碳纤维、热解碳界面和SiC基体三种典型组分构成的C/SiC复合材料为例,相对于脆性的单质陶瓷,该材料具有较好的韧性。主要原因是在机械载荷作用下,材料内部存在如前所述的基体开裂、界面脱粘和滑移、纤维断裂和拔出等多种能量耗散机制。虽然这些细观损伤模式有别于金属的屈服机理,但是材料表现出类似的弹塑性-损伤力学行为。图1-1为C/SiC复合材料在沿轴向拉伸加卸载条件下的典型应力-应变曲线,从图中可看出:材料的线弹性极限较低,通常为20MPa左右;当应力水平超过弹性极限之后,材料的弹性模量(E0)开始减小,同时产生类似于不可回复的残余应变,卸载-重加载过程中应力-应变曲线形成迟滞环,且迟滞环的宽度随卸载点应力的增大而不断增大。该材料的剪切应力-应变关系也有类似的特征。由此易知,在对C/SiC复合材料的应力-应变关系进行分析描述时,传统的线弹性本构模型已经不再胜任;而如果仅在线弹性范围内使用该材料,则不能充分发挥出材料的力学性能,安全裕度过大,与航空航天器追求减重的目标不符。因此需要充分了解该材料的非线性力学行为,特别是其内部的损伤机理与特性,并为其建立合适的非线性本构模型。

图1-1 C/SiC复合材料的典型拉伸加/卸载应力-应变曲线 建立非线性本构模型的一个重要作用是辅助C/SiC复合材料的结构优化设计。如前所述,目前C/SiC复合材料已经开始逐步在航空航天器结构上使用,轻质、可重复使用等特性有助于提高飞行器的性能,并降低寿命周期内的使用和维护成本,但是这类材料仍然存在造价高的缺点。例如,德国DLR为X-38 V201飞行器提供的全C/SiC复合材料襟翼的尺寸约为1.4m×1.6m,重68公斤,造价高达2千万美元。这是由材料制备工艺的特点决定的。以较为成熟的等温CVI 工艺为例,该工艺具有能够制备出高纯度的基体、可用于一定厚度构件的近尺寸成型等诸多优点,但是为防止沉积的基体太快地封堵预制体孔隙通道,需要在相对缓慢的沉积速率下进行,因此材料的制备周期长,通常需要几周或数百小时的时间,而且化学反应过程中生成的HCl等副产物对设备有腐蚀作用,导致制备成本偏高,限制了材料的推广应用。因此,为C/SiC复合材料建立合适的本构模型,在结构设计阶段将本构模型与商业有限元软件结合,准确计算和结构在不同受载条件下的应力状态并预测其承载能力,有助于结构的优化设计,同时省去或减少大量的试件制备和测试过程,从而降低热结构的研发成本。国内已经对C/SiC 的损伤机理和本构模型开展了一些研究工作。潘文革等人对二维和三维编织C/SiC复合材料在单轴拉伸载荷下的损伤演化进行了试验研究,通过分析声发射事件数和相对能量等参数,发现两种材料的拉伸损伤过程大致分为初始损伤阶段、过渡阶段、损伤加速和快速断裂阶段;杨成鹏等人对二维编织C/SiC复合材料单轴拉伸非线性力学行为进行了试验研究,通过循环加卸载试验方法,获得了材料的残余应变和卸载模量随拉伸应力的变化关系,并建立了基于剪滞理论的细观损伤力学模型;陶永强等人将二维编织结构简化成正交铺层和纤维束波动部分的组合,采用了Curtin和Ahn提出的基体随机开裂、纤维随机断裂的统计分布理论以及体积平均方法,预测了二维编织C/SiC复合材料的应力-应变关系。此

钢筋混凝土结构大作业一

5.方茴说:“那时候我们不说爱,爱是多么遥远、多么沉重的字眼啊。我们只说喜欢,就算喜欢也是偷偷摸摸的。” 6.方茴说:“我觉得之所以说相见不如怀念,是因为相见只能让人在现实面前无奈地哀悼伤痛,而怀念却可以把已经注定的谎言变成童话。” 7.在村头有一截巨大的雷击木,直径十几米,此时主干上唯一的柳条已经在朝霞中掩去了莹光,变得普普通通了。 8.这些孩子都很活泼与好动,即便吃饭时也都不太老实,不少人抱着陶碗从自家出来,凑到了一起。 9.石村周围草木丰茂,猛兽众多,可守着大山,村人的食物相对来说却算不上丰盛,只是一些粗麦饼、野果以及孩子们碗中少量的肉食。 “受弯构件正截面及斜截面承载力计算”大作业一 姓名: 学号: 专业班级: 成绩: 教师评语: 年月日 1.“噢,居然有土龙肉,给我一块!” 2.老人们都笑了,自巨石上起身。而那些身材健壮如虎的成年人则是一阵笑骂,数落着自己的孩子,拎着骨棒与阔剑也快步向自家中走去。

5.方茴说:“那时候我们不说爱,爱是多么遥远、多么沉重的字眼啊。我们只说喜欢,就算喜欢也是偷偷摸摸的。” 6.方茴说:“我觉得之所以说相见不如怀念,是因为相见只能让人在现实面前无奈地哀悼伤痛,而怀念却可以把已经注定的谎言变成童话。” 7.在村头有一截巨大的雷击木,直径十几米,此时主干上唯一的柳条已经在朝霞中掩去了莹光,变得普普通通了。 8.这些孩子都很活泼与好动,即便吃饭时也都不太老实,不少人抱着陶碗从自家出来,凑到了一起。 9.石村周围草木丰茂,猛兽众多,可守着大山,村人的食物相对来说却算不上丰盛,只是一些粗麦饼、野果以及孩子们碗中少量的肉食。 某矩形截面简支梁(如图所示),两端支承在240mm砖墙上,计算跨度L0=6m,净跨Ln=5.76m,截面尺寸b×h=250mm×600mm,粱上作用着两个集中荷载,各距邻近的支座中心线距离为1.5m,荷载设计值为300kN,(未计入梁的自重).活载q K=20KN∕m,恒荷载按截面尺寸计算自重(混凝土重度25KN/M3),请完成下面几项计算。 一、按照荷载效应计算方法计算弯矩、剪力设计最大值,画出弯矩 图,剪力图。 二、选定纵筋箍筋及混凝土等级,按正截面受弯计算配置纵筋数 量,并画出截面配筋图 1.“噢,居然有土龙肉,给我一块!” 2.老人们都笑了,自巨石上起身。而那些身材健壮如虎的成年人则是一阵笑骂,数落着自己的孩子,拎着骨棒与阔剑也快步向自家中走去。

实例matlab-非线性规划-作业

实例matlab-非线性规划-作业

现代设计方法-工程优化理论、方法与设计 姓名 学号 班级 研 问题 : 某厂向用户提供发动机,合同规定,第一、二、三季度末分别交货40台、60台、80台。每季度的生产费用为 (元),其中x 是该季生产的台数。若交货后有剩余,可用于下季度交货,但需支付存储费,每台每季度c 元。已知工厂每季度最大生产能力为100台,第一季度开始时无存货,设a=50、b=0.2、c=4,问工厂应如何安排生产计划,才能既满足合同又使总费用最低。讨论a 、b 、c 变化对计划的影响,并作出合理的解释。 问题的分析和假设: 问题分析:本题是一个有约束条件的二次规划问题。决策变量是工厂每季度生产的台数,目标函数是总费用(包括生产费用和存储费)。约束条件是生产合同,生产能力的限制。在这些条件下需要如何安排生产计划,才能既满足合同又使总费用最低。 问题假设: 1、工厂最大生产能力不会发生变化; 2、合同不会发生变更; 3、第一季度开始时工厂无存货; 4、生产总量达到180台时,不在进行生产; 5、工厂生产处的发动机质量有保证,不考虑退货等因素; 6、不考虑产品运输费用是否有厂家承担等和生产无关的因素。 符号规定: x1——第一季度生产的台数; x2——第二季度生产的台数; 180-x1-x2——第三季度生产的台数; y1——第一季度总费用; y2——第二季度总费用; y3——第三季度总费用; y ——总费用(包括生产费用和存储费)。 ()2bx ax x f +=

建模: 1、第一、二、三季度末分别交货40台、60台、80台; 2、每季度的生产费用为 (元); 3、每季度生产数量满足40 ≤x1≤100,0≤x2≤100,100≤x1+x2 ≤180; 4、要求总费用最低,这是一个目标规划模型。 目标函数: y1 2111x b x a Z ?+?= y2()4012222-?+?+?=x c x b x a Z y3()()()10018018021221213 -+?+--?+--?=x x c x x b x x a Z y x x x x x x Z Z Z Z 68644.04.04.0149201 212221321--+++=++= 40≤x1≤100 0≤x2≤100 100≤x1+x2≤180 ()2 bx ax x f +=

数值分析大作业三 四 五 六 七

大作业 三 1. 给定初值 0x 及容许误差 ,编制牛顿法解方程f (x )=0的通用程序. 解:Matlab 程序如下: 函数m 文件:fu.m function Fu=fu(x) Fu=x^3/3-x; end 函数m 文件:dfu.m function Fu=dfu(x) Fu=x^2-1; end 用Newton 法求根的通用程序Newton.m clear; x0=input('请输入初值x0:'); ep=input('请输入容许误差:');

flag=1; while flag==1 x1=x0-fu(x0)/dfu(x0); if abs(x1-x0)

while flag==1 sigma=k*eps; x0=sigma; k=k+1; m=0; flag1=1; while flag1==1 && m<=10^3 x1=x0-fu(x0)/dfu(x0); if abs(x1-x0)=ep flag=0;

end end fprintf('最大的sigma 值为:%f\n',sigma); 2.求下列方程的非零根 5130.6651()ln 05130.665114000.0918 x x f x x +?? =-= ?-???解: Matlab 程序为: (1)主程序 clear clc format long x0=765; N=100; errorlim=10^(-5); x=x0-f(x0)/subs(df(),x0); n=1;

钢筋混凝土梁非线性分析作业

钢筋混凝土梁非线性分析 主要内容 第一部分:荷载及梁的尺寸 第二部分:建模 第三部分:加载、求解 第四部分:计算结果及分析 第一部分:荷载及梁的尺寸 材料性能: 混凝土弹性模量E=25500MPa,泊松比ν=0.3,轴抗拉强度标准值为1.55MPa,单轴抗压强度定义为-1,则程序不考虑混凝土的压碎行为,关闭压碎开关。裂缝张开传递系数0.4,裂缝闭合传递系数1 。钢筋为双线形随动硬化材料,受拉钢筋弹性模量E=200000MPa, 泊松比ν=0.3,屈服应力=350MPa,受压钢筋以及箍筋E=200000MPa,,泊松比ν=0.3,屈服应力=200MPa。 第二部分:建模 由于对称约束,只需要建立1/2模型即可,在对称面上可以采用对称约束。建立好的模型见下图: (1)进入ANSYS,设置工程名称为RC-BEAM (2)定义分析类型为结构分析

(3)定义单元类型在单元库中选65号实体单元为二号单元,建立混凝土模型;选LINK8单元为一号单元,模拟钢筋模型;定义辅助网格单元MESH200及其形状选择。 1)钢筋混凝土有限元模型的合理选用 ①整体式 整体式有限元模型是将钢筋弥散于整个单元中,将加筋混凝土视为连续均匀材料,求出的是一个统一的刚度矩阵。该方法优点是建模方便,分析效率高;缺点是不适用于钢筋分布较不均匀的区域,且不易得到钢筋内力。主要用于钢筋混凝土板、剪力墙等有大量钢筋且钢筋分布较均匀的构件。 ②组合式 组合式有限元模型是将纵筋密集的区域设置为不同的体,使用带筋的SOLID65单元,而无纵筋区则设置为无筋SOLID65单元。这样就可以将钢筋区域缩小,接近真实的工程情况。这种模型假定钢筋和混凝土两者之间的相互粘接良好,没有相对滑移。在单元分析时,可分别求得混凝土和钢筋对刚度矩阵的贡献,组成一个复合的、单元刚度矩阵。 ③分离式 分离式有限元模型采用SOLID65来模拟混凝土,空间LINK8杆单元来模拟纵筋,这样的建模能够模拟混凝土的开裂、压坏现象及求得钢筋的应力,还可以对杆施加预应力来模拟预应力混凝土。钢筋单元与混凝土单元共用节点,以实现整体工作过程中自由度的耦合。缺点是建模比较复杂,单元较多,且容易出现应力集中拉坏混凝土的问题。 2)单元选取及其本构关系 对于混凝土材料模型,ANSYS可通过专门的单元类型SOLID65(三维钢筋混凝土实体单元)和专门的材料模型CONCRETE来实现;而混凝土结构中的钢筋的主要作用是承受轴向的拉力或压力,因此,钢筋单元可选用LINK8杆单元,材料采用随动硬化双线性弹塑性(Kinematic hardening plasticity)模型。这样,由实体单元SOLID65 和杆单元LINK8共同构成的钢筋混凝土模型能很好地反映钢筋混凝土的特性,模拟出其压碎及开裂的破坏过程。 2).1混凝土单元 SOLID65单元具有八个节点,每个节点有三个自由度,即具有X、Y、Z三个方向的线位移;采用整体式模型时还可对三个方向的含筋情况进行定义。该实体模型可具有拉裂与压碎的性能。CONCRETE材料特性用的是William-Wamke 五参数破坏准则和拉应力准则的组合模式,可以自由定义混凝土开裂后裂缝张开和闭合时的剪力传递系数、混凝土的应力一应变关系以及混凝土的单向和多向拉压强度等。 混凝土采用William-Wamke五参数破坏准则,程序将根据SOLID单元8个积分点上的多轴应力状态和破坏准则判断材料发生何种破坏,如果使用ANSYS 中的塑性模型考虑混凝土材料的塑性行为,塑性只能发生在W-W五参数准则所定义的破坏面以内。一旦材料超出了破坏面,将进入破坏状态。前两个参数的取

混凝土、基础

建筑结构基础知识(混凝土结构) 1.建筑按主要承重结构的材料分,没有( C ) A.砖混结构 B.钢筋混凝土结构 C.框架结构 D.钢结构2.结构的功能概括为( A ) A.安全性、适用性和耐久性 B.实用、经济、美观C.强度、变形、稳定 D.可靠、经济 3.下列( A )状态被认为超过正常使用极限状态 A.影响正常使用的变形 B.因过度的塑性变形而不适合于继续承载 C.结构或构件丧失稳定 D.连续梁中间支座产生塑性铰 4.如果混凝土的强度等级为C50,则以下说法正确的是( C ) A.抗压强度设计值f c=50MP a B.抗压强度标准值f ck=50MP a C.立方体抗压强度标准值f cu,k=50MP a D.抗拉强度标准值f tk=50MP a 5.混凝土在荷载长期持续作用下,应力不变,变形会( B ) A.随时间而减小 B.随时间而增大 C.随时间而增大 D.随时间先增长,而后降低 6.钢筋与混凝土这材料能有效共同工作的主要原因是( D ) A.混凝土能够承受压力,钢筋能够承受拉力 B.两者温度线膨系数接近 C.混凝土对钢筋的保护 D.混凝土硬化后,钢筋与混凝土之间产生了良好的粘结力,且两者温度线膨系数接近 7.混凝土保护层厚度的说法正确的是( B ) A.梁、柱构件中纵向受力钢筋的外边缘至混凝土表面的垂直距离

B.梁、柱构件中箍筋外表面至混凝土表面的垂直距离 C.受力钢筋形心至混凝土表面的垂直距离 D.受力钢筋合力点至混凝土表面的垂直距离 8.在正常条件下,室内与室外分属不同的环境类别,室内裂缝宽度限制值可以大些,梁柱保护层厚度可小些,原因是( C ) A.室外条件差,混凝土易碳化 且容易碳化,但钢筋不易生锈 B.室内虽有CO 2 C.室外温差大,易开裂 D.室内墙面保护措施更好 9.梁的下部纵向受力钢筋净距不应小于( B )(d为钢筋的最大直径) A 30mm和 B 25mm和d C 30mm和d D 25mm和 10.适量配筋的钢筋混凝土梁与素混凝土梁相比,其承载力和抵抗开裂的能力( C ) A.均提高很多 B.承载力提高不多,抗裂提高很多 C.承载力提高很多,抗裂提高不多 D.相同 11.钢筋用量适中的梁受弯破坏时呈现出( B )的破坏特征 A.脆性破坏 B.塑性破坏 C.先脆后塑 D.先塑后脆 12.正截面承载力计算中,不考虑受拉混凝土作用是因为( C ) A.中和轴以下混凝土全部裂开 B.混凝土抗拉强度低 C.中和轴附近部分受拉混凝土范围小且产生力矩很小 D.混凝土退出工作 13.对钢筋混凝土单筋T形截面梁进行正截面设计时,当满足条件( B )时,可判为第二类T形截面

结构非线性作业参考-方志老师

《工程结构非线性》作业 学院:土木工程学院 专业:桥梁工程 姓名:刘万事 学号:S140110021 教师:方志(教授)

结构非线性作业一 (1) 求出荷载—柱中点侧移的解析解及第一类失稳荷载; (2) 以具体的实例给出几何非线性效应的数值解(可用有限元程序计算,但应给出有限元程 序理论背景的详细描述),并与解析解结果对比; (3) 对结构几何非线性和稳定的关系进行讨论。 1、偏压柱的跨中最大挠度的解析解 图1 计算简图 1.1跨中弯矩为: ()M P e y =+ (1) 1.2由材料力学中梁挠曲线的近似微分方程可以得到: 22d y M dx EI =- 将(1)式代入其中得 ''()P e y P Pe y y EI EI EI +=-=+ 解微分方程得: []csc sin ()csc sin sin ()sin csc l x x y e l l x e l x l l e l x x l e ααααααα-??? ?=--+-????????=-+-

其中α= 1.3 求跨中侧移:当2l x = 时 max 2sin csc (sec 1)22 l l y e l e e ααα=-=- 2、用有限元软件ansys 建立题中所给的弯压柱的力学模型,并计算跨中最大挠度 2.1 给出一个实例: 假设题中所给弯压柱所受荷载P=10KN, 偏心距e=0.05m ,柱高为L=5m ,采用屈服 强度为345MP 的钢材,弹性模量E=2.06x105 MP, 柱的截面尺寸如所示: 图1 计算截面 2.2 确定材料的本构模型 采用韩林海(2007)中的二次塑性流模型来模拟钢材, 其应力-应变关系曲线,分为弹性段(Oa)、弹塑性段(ab)、塑性段 (bc)、强化段(cd)和二次塑流(de)等五个阶段,如图1所示。图1中的点划线为钢材实际的应力-应变关系曲线,实线所示为简化的应力-应变关系曲线,模型的数学表达式如式(3-1)。其中: e1e3e1e2e e1s y e 100,10,5.1,/8.0εεεεεεε====E f ; f p 、f y 和 f u 分别为钢材的比例极限、屈服极限和抗拉强度极限。

钢筋混凝土结构课程设计》大作业

网络教育学院 《钢筋混凝土结构课程设计》题目:重XXX厂房单向板设计 学习中心:XXXX奥鹏学习中心 专业:土木工程 年级:2014年秋季 学号: 学生: 指导教师:

1基本情况 本设计XXXXXXXXX ,进行设计计算。重庆三元玩具厂房采用钢筋混凝土内框架承重,外墙为370mm 砖砌承重。采用单向板肋梁楼盖。 楼面做法:20mm 厚水泥砂浆面层,钢筋混凝土现浇板,15mm 厚石灰砂浆抹灰。 荷载:永久荷载,包过梁、柱、板及构造层自重,钢筋混凝土容重253kN/m ,水泥砂浆容重203kN/m ,石灰砂浆容重173kN/m ,分项系数 1.2G γ=。可变荷载,楼面均分布荷载为7.53kN/m ,分项系数 1.3K γ=。 材料选用:混凝土采用C30(c f =14.32N/mm ,t f =1.432N/mm ); 钢筋主梁、次梁采用HRB335级(y f =3002kN/m )钢筋,其它均用HPB300级(y f =2703kN/m )钢筋。 主梁沿房屋的横向布置,次梁沿纵向布置。主梁的跨度是5.7m,次梁的跨度是4.8m 。梁每跨内布置两根次梁。其间距是1.9m 。楼盖的布置如图1-1。 根据构造要求,板厚取1900 8047.54040 l h mm mm =≥≈= 次梁截面高度应满足48004800 26640018121812 l l h mm === 取h=400mm ,截面宽度取为b=200mm 。 主梁的截面高度应满足5700 5700 380~570151015 10 l l h mm == = 取截面高度h=500mm ,截面宽度取为b=250mm 。 图1-1楼盖布置图

钢筋混凝土梁ansys非线性分析大作业

钢筋混凝土非线性分析2015大作业 1、参数选择 梁的截面宽度为200mm,上部配置2Φ8受压筋,混凝土的净保护层厚度为25 mm(从纵向钢筋外边缘算起),箍筋两端区采用8@100的双肢箍,中间区取8@200 双肢箍 1)梁的截面高度选300mm; 2)两加载间的距离选1000mm; 3)混凝土选C30; ; 4)纵向受拉钢筋配筋选218 2、描述选用的有限元模型及单元的特点 采用ansys软件进行模拟计算,钢筋混凝土模型采用分离式模型,不考虑钢筋与混凝土之间的相对滑移。 混凝土采用solid65单元模拟,solid65用于模拟三维有钢筋或无钢筋的混凝土模型。该单元能够计算拉裂和压碎。在混凝土应用中,该单元的实体功能可以用于建立混凝土模型,同时,还可用加筋功能建立钢筋混凝土模型。另外,该单元还可以应用于加强复合物和地质材料。该单元由八个节点定义,每个节点有三个自由度:节点坐标系的x,y,z方向的平动。至多可以定义三种不同规格的钢筋。 钢筋单元采用link180单元模拟,link180是一个适用于各类工程应用的三维杆单元。根据具体情况,该单元可以被看作桁架单元、索单元、链杆单元或弹簧单元等等。本单元是一个轴向拉伸一压缩单元,每个节点有三个自由度:节点坐标系的x,y,z方向的平动。本单元是一种顶端铰接结构,不考虑单元弯曲。本单元具有塑性、蠕变、旋转、大变形和大应变功能。缺省时,当考虑大变形时任何分析中LINK180单元都包括应力刚化选项。 3、描述选用的混凝土与钢筋粘结滑移本构关系的具体形式、参数等。

钢筋的应力应变关系曲线 考虑到极限塑性应变最大值为0.01,钢筋本构模型采用多线性模型kinh,初始弹性模量为Es=200000Mpa,强化系数为0.001。 混凝土的应力应变关系曲线 混凝土选用各向同性的miso模型,当计入下降端时,程序报错,所以只取了前面的上升段,用5段折线模拟混凝土应力应变曲线。 不考虑混凝土与钢筋之间的相对滑移 4、迭代方法和收敛标准。 使用修正的Newton-Raphson迭代方法进行求解。收敛标准采用位移来控制

钢筋混凝土结构复习题

钢筋混凝土结构复习题 一、单项选择题 1.对于两跨连续梁( D )。 A.活荷载两跨满布时,各跨跨中正弯矩最大 B.活荷载两跨满布时,各跨跨中负弯矩最大 C.活荷载单跨布置时,中间支座处负弯矩最大 D.活荷载单跨布置时,另一跨跨中负弯矩最大 2.屋盖垂直支撑的作用有( B )。 A.保证屋架在吊装阶段的强度 B.传递纵向水平荷载 C.防止屋架下弦的侧向颤动 D.传递竖向荷载 3.等高排架在荷载的作用下,各柱的( C )均相等。 A.柱高 B.内力 C.柱顶侧移 D.剪力 4.水平荷载作用下每根框架柱所分配到的剪力与( B )直接有关。 A.矩形梁截面惯性矩 B.柱的抗侧移刚度 C.梁柱线刚度比 D.柱的转动刚度 5.超静定结构考虑塑性内力重分布计算时,必须满足 ( A )。 A.变形连续条件B.静力平衡条件 C.采用热处理钢筋的限制D.采用高强度混凝土 6.在横向荷载作用下,厂房空间作用的影响因素不包括 ...( A )。 A.柱间支撑的设置B.山墙间距 C.山墙刚度D.屋盖刚度 7.公式中,的物理意义是( C )。 A.矩形梁截面惯性矩B.柱的抗侧移刚度 C.梁柱线刚度比 D.T形梁截面惯性矩 8.按D值法对框架进行近似计算时,各柱反弯点高度的变化规律是 (C )。 A.其他参数不变时,随上层框架梁刚度减小而降低 B.其他参数不变时,随上层框架梁刚度减小而升高 C.其他参数不变时,随上层层高增大而降低

D.其他参数不变时,随下层层高增大而升高 9.单层厂房排架柱内力组合时,一般不属于 ...控制截面的是( A )。 A.上柱柱顶截面 B.上柱柱底截面墙 C.下柱柱顶截面 D.下柱柱底截面 10.在对框架柱进行正截面设计时,需要考虑的最不利组合一般不包括 ...(B )。 A、及相应的N B、及相应的N C、及相应的M D、及相应的M 11、伸缩缝的设置主要取决于( D )。 A、结构承受荷载大小 B、结构高度 C、建筑平面形状 D、结构长度 12.钢筋混凝土柱下独立基础的高度主要是由( C )。 A、地基抗压承载力确定 B、地基抗剪承载力确定 C、基础抗冲切承载力确定 D、基础底板抗弯承载力确定 13.一般情况下,在初选框架梁的截面高度时,主要考虑的因素是( B )。 A. 层高 B. 梁的跨度 C. 结构的总高度 D. 梁的混凝土强度等级 14.我国规范对高层建筑的定义是( D )。 A. 8层以上建筑物 B. 8层及8层以上或高度超过26m的建筑物 C. 10层以上建筑物 D. 10层及10层以上或高度超过28m的建筑物 15. 多层多跨框架在水平荷载作用下的侧移,可近似地看做由( B )。 A.梁柱弯曲变形与梁柱剪切变形所引起的侧移的叠加 B.梁柱弯曲变形与柱轴向变形所引起的侧移的叠加 C.梁弯曲变形与柱剪切变形所引起的侧移的叠加 D.梁弯曲变形与柱轴向变形所引起的侧移的叠加 16. 多跨连续梁(板)按弹性理论计算,为求得某跨跨中最大负弯矩,活荷载应布置在( A )。 A.该跨,然后隔跨布置 B.该跨及相邻跨 C. 所有跨 D.该跨左右相邻各跨,然后隔跨布置 17.计算风荷载时,基本风压应(A )。 A、采用50年一遇的风压,但不得小于0.3KN/mm2 B、采用100年一遇的风压,但不得小于0.3KN/mm2

电子科技大学非线性系统作业

非线性系统理论分析及其应用 XXX (1.电子科技大学,XXXXX学院,XXXXXXX) Theoretical Analysis Of nonlinear Systems And Its Applications XXXXXXXXXX (University of Electronic Science and Technology of China,School of Energy Science and Engineering,XXXXXXXXXXXXXXXX) 摘要:本文通过通过对非线性系统的原理,分类,性质等做了细致的分析,并重点介绍了非线性系统在电力系统,自行车自动控制等方面的应用,得出非线性系统在控制领域的重要地位。 关键词:非线性;原理;应用 ABSTRACT: In this paper, through the principle of non-linear systems, classification, properties, and so do a detailed analysis and focuses on the application of nonlinear systems in the power system, automatic control and other aspects of the bike, draw an important role in the control field of nonlinear systems . KEY WORDS:Nonlinear; principle; application 1 非线性系统的原理 非线性系统是状态变量和输出变量对于所有可能的输入变量和初始状态都满足叠加原理的系统。一个由线性元部件所组成的系统必是线性系统。但是,相反的命题在某些情况下可能不成立。线性系统的状态变量(或输出变量)与输入变量间的因果关系可用一组线性微分方程或差分方程来描述,这种方程称为系统的数学模型。 1.1 非线性与线性概述 线性,指量与量之间按比例、成直线的关系,在空间和时间上代表规则和光滑的运动;而非线性则指不按比例、不成直线的关系,代表不规则的运动和突变。如问:两个眼睛的视敏度是一个眼睛的几倍?很容易想到的是两倍,可实际是6-10倍!这就是非线性:1+1不等于2。激光的生成就是非线性的!当外加电压较小时,激光器犹如普通电灯,光向四面八方散射;而当外加电压达到某一定值时,会突然出现一种全新现象:受激原子好像听到“向右看齐”的命令,发射出相位和方向都一致的单色光,就是激光。非线性的特点是:横断各个专业,渗透各个领域,几乎可以说是:“无处不在时时有。”如:天体运动存在混沌;电、光与声波的振荡,会突陷混沌;地磁场在400万年间,方向突变16次,也是由于混沌。甚至人类自己,原来都是非线性的:与传统的想法相反,健康人的脑电图和心脏跳动并不是规则的,而是混沌的,混沌正是生命力的表现,混沌系统对外界的刺激反应,比非混沌系统快。由此可见,非线性就在我们身边,躲也躲不掉了。 1.2 非线性与线性的比较 定性地说,线性关系只有一种,而非线性关系则千变万化,不胜枚举。线性是非线性的特例,它是简单的比例关系,各部分的贡献是相互独立的;而非线性是对这种简单关系的偏离,各部分之间彼此影响,发生耦合作用,这是产生非线性问题的复杂性和多样性的根本原因。正因为如此,非线性系统中各种因素的独立性就丧失了:整体不等于部分之和,叠加原理失效,非线性方程的两个解之和不再是原方程的解。因此,对于非线性问题只能具体问题具体分析。 线性与非线性现象的区别一般还有以下特征:(1)在运动形式上,线性现象一般表现为时空中的平滑运动,并可用性能良好的函数关系表示,而非线性现象则表现为从规则运动向不规则运动的转化和跃变; (2)线性系统对外界影响的响应平缓、光滑,而非线性系统中参数的极微小变动,在一些关节点上,可以引起系统运动形式的定性改变。在自然界和人类社会中大量存在的相互作用都是非线性的,线性作用只不过是非线性作用在一定条件下的近似。 1.3 非线性系统分类

钢筋混凝土结构课程设计大作业

钢筋混凝土结构课程设 计大作业 公司内部编号:(GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-

网络教育学院 《钢筋混凝土结构课程设计》 题目:重XXX厂房单向板设计 学习中心: XXXX奥鹏学习中心 专业:土木工程 年级: 2014年秋季 学号: 学生: 指导教师:

1 基本情况 本设计XXXXXXXXX ,进行设计计算。重庆三元玩具厂房采用钢筋混凝土内框架承重,外墙为370mm 砖砌承重。采用单向板肋梁楼盖。 楼面做法:20mm 厚水泥砂浆面层,钢筋混凝土现浇板,15mm 厚石灰砂浆抹灰。 荷载:永久荷载,包过梁、柱、板及构造层自重,钢筋混凝土容重253kN/m ,水泥砂浆容重203kN/m ,石灰砂浆容重173kN/m ,分项系数 1.2G γ=。可变荷载,楼面均分布荷载为3kN/m ,分项系数 1.3K γ=。 材料选用:混凝土采用C30(c f =2N/mm ,t f =2N/mm ); 钢筋 主梁、次梁采用HRB335级(y f =3002kN/m )钢筋,其它均用HPB300级(y f =2703kN/m )钢筋。 主梁沿房屋的横向布置,次梁沿纵向布置。主梁的跨度是5.7m,次梁的跨度是4.8m 。梁每跨内布置两根次梁。其间距是1.9m 。楼盖的布置如图1-1。 根据构造要求,板厚取19008047.54040l h mm mm =≥≈= 次梁截面高度应满足4800480026640018 121812l l h mm = == 取h=400mm ,截面宽度取为b=200mm 。 主梁的截面高度应满足5700 5700 380~57015 1015 10 l l h mm = == 取截面高度h=500mm ,截面宽度取为b=250mm 。 图1-1 楼盖布置图

数值计算大作业——刘剖析

课程设计 课程名称:数值分析 设计题目:数值计算大作业 学号:S315070064 姓名:刘峰 完成时间:2015年10月25日

题目一、非线性方程求根 1.题目 假设人口随时间和当时人口数目成比例连续增长,在此假设下人口在短期内的增长建立数学模型。 (1)如果令()N t 表示在t 时刻的人口数目,β表示固定的人口出生率,则人口数目满足微分方程 () ()dN t N t dt β=,此方程的解为0()=t N t N e β; (2)如果允许移民移入且速率为恒定的v ,则微分方程变成() ()dN t N t v dt β=+, 此方程的解为0()=+ (1)t t v N t N e e βββ -; 假设某地区初始有1000000人,在第一年有435000人移入,又假设在第一年年底该地区人口数量1564000人,试通过下面的方程确定人口出生率β,精确到410-;且通过这个数值来预测第二年年末的人口数,假设移民速度v 保持不变。 435000 1564000=1000000(1)e e βββ + - 2.数学原理 采用牛顿迭代法,牛顿迭代法的数学原理是,对于方程0)(=x f ,如果)(x f 是线性函数,则它的求根是很容易的,牛顿迭代法实质上是一种线性化方法,其基本思想是将非线性方程0)(=x f 逐步归结为某种线性方程来求解。 设已知方程0)(=x f 有近似根k x (假定0)(≠'x f ),将函数)(x f 在点k x 进行泰 勒展开,有 . ))(()()(???+-'+≈k k k x x x f x f x f 于是方程0)(=x f 可近似地表示为 ))(()(=-'+k k x x x f x f 这是个线性方程,记其根为1k x +,则1k x +的计算公式为 )() (1k k k k x f x f x x '- ==+,,,2,1,0???=k

钢筋混凝土结构基本原理

第二章 一、填空题 1、结构包括素混凝土结构、(钢筋混凝土结构)、(预应力混凝土结构)和其他形式加筋混凝土结构。 2 钢筋混凝土结构由很多受力构件组合而成,主要受力构件有楼板(梁)、(柱)、墙、基础等。 3. 在测定混凝土的立方体抗压强度时,我国通常采用的立方体标准试件的尺寸为(150mm×150mm×150mm)。 4.长期荷载作用下,混凝土的应力保持不变,它的应变随着时间的增长而增大的现象称为混凝土的(徐变)。 5.混凝土在凝结过程中,体积会发生变化。在空气中结硬时,体积要(缩小);在水中结硬时,则体积(膨胀)。 6.在钢筋混凝土结构的设计中,(屈服强度)和(延伸率)是选择钢筋的重要指标。 7.在浇筑混凝土之前,构件中的钢筋由单根钢筋按设计位置构成空间受力骨架,构成骨架的方法主要有两种:(绑扎骨架)与(焊接骨架)。 8.当构件上作用轴向拉力,且拉力作用于构件截面的形心时,称为(轴心受拉)构件。 9、轴心受拉构件的受拉承载力公式为(N≤fyAs或Nu=fyAs )。 10.钢筋混凝土轴心受压柱根据箍筋配置方式和受力特点可分为(普通钢箍)柱和(螺旋钢箍)柱两种。 11.钢筋混凝土轴心受压柱的稳定系数为(长柱)承载力与(短柱)承载力的比值。 12.长柱轴心受压时的承载力(小于)具有相同材料,截面尺寸及配筋的短柱轴心受压时的承载力。 13.钢筋混凝土轴心受压构件,稳定性系数是考虑了(附加弯矩的影响)。 二:简答题 1.混凝土的强度等级是怎样划分的? 答:混凝土强度等级按立方体抗压强度标准值划分为C15、C20、C25、C30、C35、C40、C45、C50、C55、C60、C65、C70、C75、C80等14个 2.钢筋混凝土结构对钢筋性能的要求。 答:1.采用高强度钢筋可以节约刚材,取得较好的经济效果;2.为了使钢筋在断裂前有足够的变形,要求钢材有一定的塑性;3.可焊性好;4满足结构或构件的耐火性要求;5.为了保证钢筋与混凝土共同工作,钢筋与混凝土之间必须有足够的粘结力。 3徐变定义;减少徐变的方法。 答:长期荷载作用下,混凝土的应力保持不变,它的应变随着时间的增长而增大的现象称为混凝土的徐变。 4.钢筋混凝土共同工作的基础。 1).二者具有相近的线膨胀系数; 2).在混凝土硬化后,二者之间产生了良好的粘结力,包括a. 钢筋与混凝土接触面上的化学吸附作用力; b混凝土收缩握裹钢筋而产生摩阻力; c 钢筋表面凹凸不平与混凝土之间产生的机械咬合作用力 3). 钢筋至构件边缘之间的混凝土保护层,起着防止钢筋发生锈蚀的作用,保证结构的耐久性。

大连理工大学非线性分析报告第三次作业

1)分叉图为: 程序为: muv=0:0.002:3; %%%分叉参数 m=length(muv); for k=1:m mu=muv(k); n=1000;x=zeros(n,1);x(1)=0.1; for kk=2:n x(kk)=mu*x(kk-1)*(1-x(kk-1)*x(kk-1)); %%%映射end figure(5) plot(zeros(50,1)+mu,x(301:350),'r.'); hold on; xlabel('a');ylabel('x_n');title('分叉图') grid on end

Lyapunov 图 程序为: n=400; xn=zeros(1,n); aa=2.4:0.01:4; N=1; hold on ;box on ;xlim([min(aa),max(aa)]); XL(1)=ylabel('\itx'); for a=aa; x=0.1; for q=1:80; x=a*x*(1-x); end s=0; for q=1:n; xn(q)=x; df=a-2*a*x; s=s+log(abs(df)); x=a*x*(1-x); end L(N)=s/n; N=N+1; 2.4 2.6 2.83 3.2 3.4 3.6 3.84 a

a,pause(0.01) end plot(aa,L); hold on ;box on ; grid on; xlim([min(aa),max(aa)]); 2 求解方程131n n n n n n x y y bx dy y ++=???=-+-?? 可得到固定点 ()()11,0,0x y = 当10d b -->时, ( )22,y x =,( )(33,y x =, 求得特征值表达式为 , 利用相图,观察strange attractor : 当b=0.2,d=2.5或2.65时,不存在奇异吸引子; 当b=0.2,d=2.77时,存在奇异吸引子,奇异吸引子图为: 234)3(222d y b d y ----±= λ

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