姓名:学号:班级:有限元分析及应用作业报告一、问题描述图示无限长刚性地基上的三角形大坝,受齐顶的水压力作用,试用三节点常应变单元和六节点三角形单元对坝体进行有限元分析,并对以下几种计算方案进行比较:1分别采用相同单元数目的三节点常应变单元和六节点三角形单元计算;2分别采用不同数量的三节点常应变单元计算;3当选常应变三角单元时,分别采用不同划分方案计算。
二、几何建模与分析图1-2力学模型由于大坝长度>>横截面尺寸,且横截面沿长度方向保持不变,因此可将大坝看作无限长的实体模型,满足平面应变问题的几何条件;对截面进行受力分析,作用于大坝上的载荷平行于横截面且沿纵向方向均匀分布,两端面不受力,满足平面应变问题的载荷条件。
因此该问题属于平面应变问题,大坝所受的载荷为面载荷,分布情况及方向如图1-2所示,建立几何模型,进行求解。
假设大坝的材料为钢,则其材料参数:弹性模量E=2.1e11,泊松比σ=0.3三、第1问的有限元建模本题将分别采用相同单元数目的三节点常应变单元和六节点三角形单元计算。
1设置计算类型:两者因几何条件和载荷条件均满足平面应变问题,故均取Preferences为Structural2选择单元类型:三节点常应变单元选择的类型是PLANE42(Quad 4node42,该单元属于是四节点单元类型,在网格划分时可以对节点数目控制使其蜕化为三节点单元;六节点三角形单元选择的类型是PLANE183(Quad 8node183,该单元属于是八节点单元类型,在网格划分时可以对节点数目控制使其蜕化为六节点单元。
因研究的问题为平面应变问题,故对Element behavior(K3设置为plane strain。
3定义材料参数4生成几何模a. 生成特征点b.生成坝体截面5网格化分:划分网格时,拾取所有线段设定input NDIV 为10,选择网格划分方式为Tri+Mapped,最后得到200个单元。
![[工程类试卷]2013年注册岩土工程师(专业案例)上午试卷真题试卷及答案与解析](https://imgs-1438308264.cos.ap-hongkong.myqcloud.com/1e97ba4c1ed9ad51f01df2c9.webp)
2013年注册岩土工程师（专业案例）上午试卷真题试卷及答案与解析一、以下各题的四个备选答案中只有一个符合题意，请给出主要案例分析或计算过程及计算结果。
请在30道题中选择25道题作答，如作答的题目超过25道题，则从前向后累计25道题止。
1 某多层框架建筑位于河流阶地上，采用独立基础，基础埋深2．0mm，基础平面尺寸2．5m×3．0m，基础下影响深度范围内地基土均为粉砂，在基底标高进行平板载荷试验，采用0．3m×0．3m的方形载荷板，各级试验载荷下的沉降数据见下表：问实际基础下的基床系数最接近下列哪一项?( )（A）13938kN／m3（B）27484kN／m3（C）44444kN／m3（D）89640kN／m32 某场地冲积砂层内需测定地下水的流向和流速，呈等边三角形布置3个钻孔，如图所示，钻孔孔距为60．0m，测得A、B、C三孔的地下水位标高分别为28．0m、24．0m、24．0m，地层的渗透系数为1．8×10一3cm／s，则地下水的流速接近下列哪一项? ( )（A）1．20×10一4cm／s（B）1．40×10一4cm／s（C）1．60×10一4cm／s（D）1．80×10一4cm／s3 某正常固结饱和黏性土试样进行不固结不排水试验得：φu=0，c u=25kPa；对同样的土进行固结不排水试验，得到有效抗剪强度指标：c’=0，φ‘=30°。
问该试样在固结不排水条件下剪切破坏时的有效大主应力和有效小主应力为下列哪一项?( )（A）σ1'=50kPa，σ3'=20kPa（B）σ1'=50kPa，σ3'=25kPa（C）σ1'=75kPa，σ3'=20kPa（D）σ1'=75kPa，σ3'=25kPa4 某港口工程拟利用港池航道疏浚土进行冲填造陆，冲填区需填方量为10000m3，疏浚土的天然含水率为31．0％、天然重度为18．9kN／m3，冲填施工完成后冲填土的含水率为62．6％，重度为16．4kN／m3，不考虑沉降和土颗粒流失，使用的疏浚土方量接近下列哪一选项?( )（A）5000m3（B）6000m3（C）7000m3（D）8000m35 某建筑基础为柱下独立基础，基础平面尺寸为5m×5m，基础埋滦2m，室外地面以下土层参数见下表，假定变形计算深度为卵石层顶面。
钢结构模拟测试（A）一、单项选择题（将每题正确答案的序号填入括号内，每小题2分，共计30分）1．目前我国钢结构设计，（）。
A．全部采用以概率理论为基础的近似概率极限状态设计方法B．采用分项系数表达的极限状态设计方法C．除疲劳计算按容许应力幅、应力按弹性状态计算外，其他采用以概率理论为基础的近似概率极限状态设计方法D．部分采用弹性方法，部分采用塑性方法2．在构件发生断裂破坏前，具有明显先兆的情况是（）的典型特征。
A．脆性破坏B．塑性破坏C．强度破坏D．失稳破坏3．钢结构对动力荷载适应性较强，是由于钢材具有（）。
A．良好的塑性B．高强度和良好的塑性C．良好的韧性D．质地均匀、各向同性4．沸腾钢与镇静钢冶炼浇注方法的主要不同之处是（）。
A．冶炼温度不同B．冶炼时间不同C．沸腾钢不加脱氧剂D．两者都加脱氧剂，但镇静钢再加强脱氧剂5．型钢中的H型钢和工字钢相比，（）。
A．两者所用的钢材不同B．前者的翼缘相对较宽C．前者的强度相对较高D．两者的翼缘都有较大的斜度6．采用高强度螺栓摩擦型连接与承压型连接，在相同螺栓直径的条件下，它们对螺栓孔要求，（）。
A．摩擦型连接孔要求略大，承压型连接孔要求略小B．摩擦型连接孔要求略小，承压型连接孔要求略大C．两者孔要求相同D．无要求7．在弹性阶段，侧面角焊缝应力沿长度方向的分布为（）。
A．均匀分布B．一端大、一端小C．两端大、中间小D．两端小、中间大8．在钢梁底面设置吊杆，其拉力设计值为650kN ，吊杆通过T 形连接件将荷载传给钢梁，T 形连接件与钢梁下翼缘板采用双排8．8级M20高强度螺栓摩擦型连接，预拉力P=125kN ，抗滑移系数为0．45，则高强度螺栓的数量应为（ ）。
A ．4B ．6C ．8D ．109．摩擦型连接的高强度螺栓在杆轴方向受拉时，承载力（ ）。
A ． 与摩擦面的处理方法有关B ． 与摩擦面的数量有关C ． 与螺栓直径有关D ． 与螺栓的性能等级无关10．计算格构式柱绕虚轴x x -轴弯曲的整体稳定，其稳定系数应根据（ ）查表确定。
有限元复习一、选择题（每题1分，共10分）二、判断题（每空1分，共10分）三、填空题（每空1分，共10分）三、简答题（共44分）共6题四、综述题（共26分）两题一．基本概念1. 平面应力/平面应变问题；空间问题/轴对称问题；杆梁问题；线性与非线性问题平面应力问题（1） 均匀薄板（2）载荷平行于板面且沿厚度方向均匀分布在六个应力分量中，只需要研究剩下的平行于XOY 平面的三个应力分量，即x y xy yx σσττ=、、 （000z zx xz zy yz σττττ=====，，）。
一般0z σ=，z ε并不一定等于零，但可由x σ及y σ求得，在分析问题时不必考虑。
于是只需要考虑x y xy εεγ、、三个应变分量即可。
平面应变问题（1） 纵向很长，且横截面沿纵向不变。
（2）载荷平行于横截面且沿纵向均匀分布z yz zx εγγ===只剩下三个应变分量x y xy εεγ、、。
也只需要考虑x y xy σστ、、三个应力分量即可轴对称问题物体的几何形状、约束情况及所受外力都对称于空间的某一根轴。
轴对称单元的特点（与平面三角形单元的区别）：轴对称单元为圆环体，单元与单元间为节圆相连接；节点力与节点载荷是施加于节圆上的均布力；单元边界是一回转面；应变不是常量。
在轴对称问题中，周向应变分量θε是与r 有关。
板壳问题一个方向的尺寸比另外两个方向尺寸小很多，且能承受弯矩的结构称为板壳结构，并把平分板壳结构上下表面的面称为中面。
如果中面是平面或平面组成的折平面，则称为平板；反之，中面为曲面的称为壳。
杆梁问题杆梁结构是指长度远大于其横断面尺寸的构件组成的系统。
在结构力学中常将承受轴力或扭矩的杆件称为杆，而将承受横向力和弯矩的杆件称为梁。
平面（应力应变）问题与板壳问题的区别与联系平面应力问题是指很薄的等厚度薄板，只在板边上受有平行于板面并且不沿厚度变化的面力，同时，体力也平行于板面并且不沿厚度变化。
而平面应变问题是指很长的柱形体，在柱面上受有平行于横截面并且不沿长度变化的面力，同时体力也平行于横截面并且不沿长度变化。
