双向正交密加筋板的极限强度研究

基于正交异性板理论,将双向正交密加筋板进行构造正交异性和物理正交异性的等效转换.采用数值分析方法,对一系列单轴受压的双向正交密加筋板进行了有限元非线性计算.基于有限元数值计算结果和正交异性板理论,提出了双向正交密加筋板的极限强度预报公式.比较结果表明,提出的公式更为简便、合理,可以准确对双向正交密加筋板的极限强度进行预报.     

钢筋混凝土矩形板挠度的计算

钢筋混凝土矩形板为正交各向异性板，运用正交各向异性板的计算方法解决钢筋混凝土矩形板在四周为简支和四周为固定端两种情况下中心点挠度的计算。     

圆柱正交各向异性薄圆板大挠度问题的摄动解

本文旨在将摄动法推广到各向异性板中去,应用摄动法分析了圆柱正交各向异性薄圆板大挠度问题,并对几种重要的载荷和边界条件给出了分析结果。     

加强梁泡沫夹芯复合板的力学简化分析

加强梁-聚氨酯泡沫夹芯复合板的结构独特，再加上其夹层板的芯材呈现不连续状态，使得夹层板的力学特性分析比较复杂。本文通过采用等效挠曲弹性模量法和等效横向刚度法，经过三次等效简化，最终将加强梁-聚氨酯泡沫夹芯复合板转变成半连续化模型，推导出刚度常数，将复合板转变成正交各向异性板，进而得到复合板的基本方程。     

正交各向异性介质中热应力问题与横向弯曲问题的比拟

介绍一种用于求解正交各向异性介质中平面热应力问题与横向板弯问题的比拟方法。利用本方法，正交各向异性材料中的平面热应力问题的解可以直接从相同材料、相同几何尺寸的板弯问题的解中得到，反之亦然。     

Hoff理论下正交各向异性夹层板的基本方程

本文在Hoff型理论意义下推导了表层为正交各向异性薄板,夹心为正交各向异性的蜂窝夹层板的基本方程。并推广应用了胡海昌简化方程法,使得方程得以解偶。文章提供了分解刚度法在解正交各向异性板时如何解决D_f=∞时的W~*,ψ_x~*,ψ_y~*的解法。     

钢箱梁正交异性板加劲肋计算分析

正交异性钢箱梁具有抗扭刚度大、横向抗弯刚度大、整体性强、工厂化程度高、工期短等优点。同时顶板还可以兼做桥面系梁使用,总用钢量较同跨度钢箱梁少,在各种桥型中得到了广泛的应用。然而正交异性钢箱梁顶板所用钢板较薄,是典型的薄壁结构,在轴向压力较大时容易产生畸变或过大的局部变形,从而导致桥梁垮塌。运用有限元计算软件建立模型对钢箱梁正交异性板加劲肋进行计算分析,发现纵向加劲肋中心间距的变化对顶板跨中处的最大横向应力不产生影响却对第二体系应力影响较大,钢箱梁正交异性板的最大计算应力随着加劲肋间距的增大而增大,但被加劲板的控制应力则随着加劲肋间距的增大而减小。     

比拟正交异性板法的横向分布探讨

通过比较采用比拟正交异性板法计算的荷载向分布与实测值的差异，对横向分布进行探讨。     

梯形加劲肋正交异性板钢桥面分析的等效格子梁法

介绍了采用梯形纵向加劲肋的钢桥面板第二体系应力计算的等效格子梁法,推导了等效分配梁的刚度,编写了正交异性板钢桥面的结构分析程序,分析了正交异性板的第二体系的应力,并将采用等效格子梁法得到的结果和传统的Ｐｅｋｌｉａｎ－Ｅｓｓｌｉｎｇｅｒ法相比较,验证其可靠性。     

基于断裂力学的钢桥面肋-板接头疲劳寿命预测

为研究反复荷载作用下正交异性钢桥面中U型肋与桥面板焊接接头的疲劳性能,基于断裂力学基本理论,利用有限元方法,进行了肋-板接头的疲劳寿命评估.根据正交异性钢桥面与U型肋连接构造基本形式,利用有限元软件ANSYS建立了包含3个U型肋的正交异性钢桥面平面有限元模型;考虑肋-板连接位置处焊接细节的4种典型裂纹,计算了2个加载工况下各裂纹处等效应力强度因子,并分析了初始裂纹长度、桥面板厚度、U型肋高度和U型肋厚度对等效应力强度因子的影响规律;依据Eurocode 3规范中正交异性钢桥面肋-板接头加载模式,采用桥面板与U型肋连接构造二维有限元模型,计算得到典型裂纹的等效应力强度因子,建立了基于断裂力学疲劳扩展模型为基础的正交异性钢桥面肋-板接头的疲劳寿命预测方法.研究结果表明:基于线弹性断裂力学原理计算得到的疲劳寿命均大于Eurocode 3规范计算值,桥面板厚度选用16~18 mm及将初始裂纹长度控制在0.1 mm以下可有效地提高板-肋接头疲劳寿命.     

开口肋正交异性钢桥面疲劳设计参数研究

为评估重庆两江大桥单索面斜拉桥正交异性钢桥面板疲劳设计参数的合理性,对由盖板、板肋和横隔板组成的箱形正交异性钢桥面板模型进行了疲劳试验和有限元分析.基于应力等效方法,对桥面板、横隔板与纵肋三向交叉部位,进行了竖向和横向双向加载试验、等效实桥疲劳应力幅值2 000万次作用疲劳试验,在此基础上,分析了3种开孔方式、构造细节、横隔板厚度及铺装层厚度等因素对疲劳性能的影响.研究结果表明:横隔板厚度和铺装层厚度对疲劳性能的影响很大;与钥匙形和圆形相比,苹果形开孔结构的主拉应力最小,为13.7 MPa,疲劳性能最优.建议开口肋正交异性板构造横隔板厚度大于16 mm,并采用苹果形开孔方式.     

钢箱梁面板与U肋焊接残余应力的分布特性

为研究残余应力场对钢箱梁疲劳性能影响效应,以港珠澳大桥正交异性钢桥面板为例,采用数值模拟的方法,研究了正交异性钢桥面板焊接全过程及残余应力分布特性,分析了板件参数对残余应力的影响效应,得到钢箱梁确定正交异性钢桥面板焊接残余应力分布的经验公式.研究结果表明:采用ANSYS热-结构弱耦合数值模拟方法可反映实际焊接过程中残余应力场的分布;焊缝区域残余应力峰值受板件参数影响较小,横向最大残余应力约为300 MPa;沿板厚方向焊接残余应力符合正弦分布,表明采用正弦函数作为其经验分布模型是可行的.      

双波形钢-RPC组合正交异性桥面板受力性能分析

为了解决传统正交异性钢桥面板在车辆荷载反复作用下引起的桥面板破坏的问题,引入了一种新型正交异性桥面板结构:双波形钢-超高性能活性粉末混凝土(RPC)组合正交异性桥面板结构体系。以岳阳洞庭湖大桥的桥面板为研究背景,应用有限元软件ABAQUS建模分析,研究结果表明,双波形钢板可以显著提高桥面系结构的抗弯承载力和刚度;在弹性阶段,是否考虑界面滑移效应对结构承载力影响不明显,在塑性阶段,是否考虑界面滑移效应对结构承载力影响显著;双波形钢板与RPC层两者协同受力较好。     

状态空间法解正交各向异性板

应用弹性力学板壳理论和现代控制理论,引入状态空间,导出正交各向异性矩形板的状态方程,以四边简支的边界条件为例,给出其静力问题的精确。以此说明这种不同于弹性力学传统解法的新解法的应用方法和特点。     

基于疲劳试验下正交异性板的构造细节静力分析

疲劳破坏是正交异性板钢桥最为普遍的破坏形式之一,由于正交异性钢桥面板构造及受力较为复杂,仅采用理论分析很难真实的模拟细部构造的疲劳特性。因此,进行模型的疲劳试验是目前为止最为真实有效的研究疲劳问题的方法。     

基于热点应力法的正交异性钢桥面板疲劳验算

为了解决正交异性钢桥面板的疲劳开裂问题,提出将热点应力法应用于其疲劳验算.该方法采用ANSYS子模型模块,通过国际焊接协会的线性外推方法,计算获得验算部位的热点应力.基于热点应力法给出正交异性钢桥面板的疲劳验算流程,对验算涉及的问题结合甬江桥实例进行了探讨.研究结果表明:与名义应力法相比,热点应力法可以反应正交异性钢桥面板疲劳开裂的实质;利用热点应力法对甬江桥正交异性钢桥面板加劲肋与横隔板连接部位的加劲肋进行疲劳验算,得出该构造细节的疲劳寿命为73 a.      

比拟正交异性板法的横向分布探讨

通过比较采用比拟正交异性板法计算的荷载横向分布与实测值的差异,对横向分布进行探讨.     

闭口肋正交异性钢桥面板应力分析

正交异性钢桥面板在车辆荷载作用下将产生极大的面外弯矩,由于桥面板与纵肋的相对厚度较小,这种面外弯矩将导致较高的弯曲应力进而使构件产生裂纹。用大型有限元分析软件ANSYS对正交异性钢桥面板在板．肋连接处的应力状况进行了数值计算。计算结果表明桥面板应力一般大于纵肋应力,可在横截面加设内横隔板以改善结构受力,同时帽孔尺寸不宜过大,设为25mm较为合适。     

样条加权残值法分析正交异性板的动力稳定性

提出一种计算结构动力稳定性问题的样条加权残值方法，能同时求解正交异性板的静力屈曲、自由振动和动力稳定性问题，构造的Ｂ样条函数形式能适应板侧边上的任意弹性转动约束，并对弹性约束的影响作了计算分析，建议的对弹性约束有效性的评估方法，可用于结构设计。     

钢箱梁桥面铺装弯拉应变分布规律

以标准轴我为基本荷载,借助ANSYS结构有限元分析程序,用数值模拟的方法分析揭示了在铺装结构体系整体受力的情况下铺装结构层的弯拉应变大小、分布规律及其与正交异性板构成的关系,对钢箱梁桥面铺装结构体系的优化设计具有一定的应用参考价值.