在大型有限元软件ANSYS中，为混凝土材料专门定义了一种单元：Solid65。它不但可以模拟混凝土材料特有的开裂，压碎等力学现象，而且预先定义好了混凝土的破坏准则,为使用者提供了很多方便。在本文中，作者结合自己的科研工作，通过4个科研项目实例，介绍了Solid65单元在框架、叠合梁、约束混凝土柱、组合结构节点等问题中的应用。详细讨论了Solid65 单元和钢筋、型钢、钢管、碳纤维等不同材料共同工作时建模的方法及相互连接的处理。这些计算实例表明，在准确建立有限元模型并合理选择各种材料组合方法的前提下，利用ANSYS可以对各种混凝土结构进行准确的模拟，从而可以减小试验工作量，节省开支。但是，如果有限元模型建立不当，也会造成错误的结果，本文中对这些错误进行归类分析，提出了解决方法。

本文提出了一种可用于结构摄影测量的图形自动识别系统，并设计了适用于该识别系统的目标标志点。该系统的识别过程可以分为两个阶段，第一阶段使用比较粗略的识别算法，遍历查找所有可能的是目标点的像素点。经过第一篇筛选，可以排除摄影照片中95%以上的无用信息。在第二识别阶段，首先对可能成为目标点的像素点进行分组，按组使用精细的识别算法查找最终的目标点位置。实际应用证明，该识别算法对位置的识别误差小于1～2个象素，对位移的识别误差可以达到1个象素量级。

A crack model for the fracture in concrete based on meshless method is proposed in this paper. The cracks in concrete are classified into micro-cracks or macro-cracks respectively according to their widths, and different numerical approaches are adopted for them. The micro-cracks are represented with smeared crack approach whilst the macro-cracks are represented with discrete cracks that are made up with additional nodes and boundaries. The widely used meshless method, Element-free Galerkin method, is adopted instead of finite element method to model the concrete, so that the discrete crack approach is easier to be implemented with the convenience of arranging node distribution in the meshless method. Rotating-Crack-Model is proved to be preferred over Fixed-Crack-Model for the smeared cracks of this composite crack model due to its better performance on mesh bias. Numerical examples show that this composite crack model can take advantage of the positive characteristics in the smeared and discrete approaches, and overcome some of their disadvantages.

在MSC. Marc 有限元分析软件程序的基础上， 开发了针对钢筋混凝土杆系结构的钢筋混凝土纤维模型程序THUFIBER。在该程序中， 结构构件中的混凝土和钢筋分别用不同的纤维来模拟， 从而使得材料滞回特性得到较准确的表达。为了验证本程序的计算能力， 本文针对一个钢筋混凝土高层框架结构进行了静力弹塑性分析和动力时程分析， 结果表明， THUFIBER 具有出色的分析非线性问题的能力， 可以进行结构倒塌模拟。

超高车辆和立交桥梁之间的碰撞事故屡见不鲜，深入研究车－桥碰撞机理，为提出车－桥碰撞桥梁损害计算方法奠定基础，具有重要的现实意义。本文基于高性能非线性有限元，对超高车辆－立交桥碰撞进行了高精度仿真分析，并对不同车速导致的桥梁损害情况进行了讨论。分析结果可为深入研究车－桥碰撞问题提供参考。

利用动力有限元程序LS-DYNA，对纽约世界贸易中心受飞机撞击后的倒塌，进行了力学分析和仿真，并根据计算结果进行了参数讨论。仿真计算的结果与真实倒塌过程非常接近，说明通过适当的选取计算参数和计算模型，可以对这种特殊的复杂破坏过程进行模拟分析和仿真。计算结果说明，世界贸易中心倒塌的直接原因，是火灾导致的钢材软化和楼板塌落冲击荷载引起的连锁反应。如果能够提高结构的抗火能力或者提高结构的延性，将有可能避免结构倒塌，避免惨剧再次发生。

碳纤维增强复合材料（CFRP）由于轻质高强，在大跨领域有着很好的应用前景。CFRP索材由于重量很轻，其风振行为需要给予更多关注。本文利用通用有限元软件ANSYS 提供的流固耦合分析功能，对CFRP索的风振行为进行了研究，讨论了不同的湍流模型，以及CFRP索在均匀风场和脉动风场下的风振行为。分析结果表明，CFRP索由于质量很轻，气弹阻尼效果明显，如果设计合理，其风振作用可能会优于同尺寸钢索。

随着力学研究的深入和计算机技术的发展，计算机仿真已经逐渐成为结构分析和设计的重要工具。特别是当结构遇到爆炸、贯穿、冲击、倒塌等特殊荷载工况时，试验研究的难度非常大，而计算机仿真技术的安全、高效、节约等优点也得到了更加充分的体现。该文通过对爆炸荷载下的抗爆门安全性分析；纽约世界贸易中心倒塌原因分析这两个实际工程例子来说明计算机仿真技术在这些特殊工况下应用的优点及一些需要注意的问题。

An accurate local bond-slip model is of fundamental importance in the modelling of FRP-strengthened RC structures. In this paper, a review of existing bond strength models and bond-slip models is first presented. These models are then assessed using the results of 253 pull tests on simple FRP-to-concrete bonded joints, leading to the conclusion that a more accurate model is required. In the second half of the paper, a set of three new bond-slip models of different levels of sophistication is proposed. A unique feature of the present work is that the new bond-slip models are not based on axial strain measurements on the FRP plate; instead, they are based on the predictions of a meso-scale finite element model, with appropriate adjustment to match their predictions with the experimental results for a few key parameters. Through comparisons with the large test database, all three bond-slip models are shown to provide accurate predictions of both the bond strength (i.e. ultimate load) and the strain distribution in the FRP plate.

本文利用动力有限元分析软件LS-DYNA，分析了某系列抗爆门在爆炸荷载作用下的动力反应。通过适当选取材料的本构关系，可以真实模拟材料的弹塑性变形情况。同时，充分利用LS-DYNA提供的强大的接触分析功能，真实模拟了抗爆门和门框，门轴之间的接触关系。分析结果再现了抗爆门在爆炸荷载作用下变形和破坏的过程，并清晰显示出不同时刻抗爆门的薄弱环节。整个分析过程充分发挥数值模拟的优势，通过修改爆炸荷载的压力时程曲线，对各种不同工况下抗爆门的技术性能进行评估。