瞬时荷载作用下薄壁箱梁剪力滞效应研究

为弥补动荷载作用下薄壁箱梁剪力滞效应研究的不足,依据薄壁箱梁自由振动齐次振动微分方程,结合基于最小势能原理的箱梁截面竖向位移控制微分方程及边界条件,提出薄壁箱梁无阻尼自由振动的弯矩解析解,从而建立了瞬时动荷载作用下考虑剪力滞效应的箱梁截面正应力解析表达式,并对比了宽跨比对薄壁箱梁的剪力滞效应的影响.数值算例结果表明,按本方法计算的翼缘板应力值与有限元计算结果吻合良好.     

变高度薄壁箱梁剪力滞的几何非线性分析

根据势能变分原理,考虑薄壁箱梁翼缘的剪力滞效应和结构竖向挠度的几何非线性,导出了变高度薄壁箱梁的非线性控制微分方程,并采用样条最小二乘配点法进行求解.将计算值与试验结果进行了比较,两者吻合较好.研究表明,对于三跨变高度薄壁连续箱梁,在均布荷载作用下,内支座截面的应力分布不均匀程度较中跨跨中截面大;荷载越大,非线性效应越显著.     

基于弹性补偿有限元法的拱桥极限分析

基于塑性极限荷载理论,提出了一种拱桥极限分析的新方法--基于弹性补偿有限元法的拱桥极限承载力分析方法,综合考虑拉压、剪力、弯矩和扭矩等内力作用,根据近似广义屈服准则,通过连续修改单元的弹性模量而引起应力重新分布, 以模拟拱桥结构体系的塑性失效行为.同时,编制了拱桥极限承载力计算程序,计算结果与模型拱桥的试验结果相比较,验证了方法所具有的较高的计算精度和计算效率.并且讨论了拱桥材料特性、截面几何尺寸和矢跨比等参数对拱桥极限承载力的影响.     

塔梁间纵向弹性约束对斜拉桥抗震性能的影响

目前漂浮、半漂浮体系斜拉桥是广泛采用的的斜拉桥体系。在地震荷载作用下这两种体系的内力反应比较小,而位移反应比较大,常常不能满足要求。对塔梁间纵向弹性约束对斜拉桥抗震性能的影响进行了理论分析和实例计算。计算结果表明它能显著的减小漂浮、半漂浮体系斜拉桥在地震作用下的位移反应,又能使内力反应满足抗震要求,因此它不失为一种有效的改善漂浮、半漂浮体系斜拉桥抗震性能的手段。     

变截面开口薄壁钢箱稳定性分析

从薄板基本理论出发,利用单块板的平衡状态,将基本方程建立在变形后的结构上,用假想荷载法推导出了薄壁构件弯扭平衡微分方程;以变截面开口薄壁钢箱为研究对象,用有限元软件ANSYS对大量不同尺寸的结构进行了屈曲分析。研究发现:受竖向均布荷载作用下变截面悬臂开口薄壁钢箱有3种基本屈曲形态,即板件的局部屈曲、截面的畸变屈曲和构件的整体屈曲;随着结构尺寸的变化,一阶屈曲形式也在发生变化,并且呈一定的规律。     

热弹性应力方法检测钢结构模拟分析

基于热弹性应力理论,利用红外热成像技术测试构件表面温度,根据裂缝尖端应力集中原理,由构件表面温度变化趋势定位构件裂缝,为钢桥疲劳裂缝检测提供一种快速便捷的方法。以边长1 cm正方体为模型,施加三维周期荷载,建立有限元模型进行热-结构耦合分析,结果表明在1/2周期时,构件温度达到最大,表明受压达到最大应力状态,最大温度变化为0.253℃,这与理论计算结果完全吻合,且普通红外相机足以满足钢结构达到屈服时应变所对应的温度测试精度。     

弹性地基上等直梁初值方程的通式

本文根据等直梁在弹性地基上挠曲时的微分方程,导出了在各种常见荷载如集中力偶、集中力及均匀分布、三角形分布或抛物线分布荷载作用下计算梁截面的挠度、转角、弯矩及剪力初值方程的通式。同时还导出了各影响函数的计算公式。     

弹性基底上受非均匀荷载加劲板的局部屈曲特性

针对弹性基底上板的局部稳定问题,应用能量法推导了非均匀荷载作用下矩形加劲板的局部屈曲非线性特征方程,建立了考虑弹性基底接触和纵向加劲肋作用的屈曲板迦辽金表达式;基于牛顿迭代法,建立了局部屈曲的非线性特征方程的增量迭代格式与屈曲荷载特征值的附加迭代方程。分析结果表明:屈曲系数计算结果与有限元分析结果误差小于2%,并且避免了有限元模拟的接触分析过程,计算效率较高;当荷载梯度为1时,设置加劲肋的偏心构件的局部稳定性明显增强,临界屈曲系数增加到51.1,是普通板件的2.5倍;加劲板件的纵向鼓曲波的长宽比约为0.6,鼓曲波纵向排列相对密集,而普通板件每个鼓曲波的长宽比约为1.0;在不增加加劲肋材料用量的前提下,设置纵向加劲肋的最优位置为距离板件受压侧边缘的2/5板宽处,临界屈曲系数增加为78.9,是普通板件的4倍;加劲肋的设置可将矩形钢管混凝土壁板的宽厚比增加到172,将界限值提高2倍以上。可见,在矩形钢管混凝土管壁设置纵向加劲肋能够有效提高偏压作用下管壁的局部稳定性,改善矩形钢管混凝土的截面尺寸。     

变截面箱形薄壁立柱扭转屈曲荷载的近似分析

本文利用虚位移原理导出了变截面箱形薄壁立柱约束扭转屈曲荷载的近似计算公 式。利用这些公式,可使计算在代1500台式计算机上实施,且程序短,结果精确.      

圆中空夹层钢管混凝土压弯剪构件工作机理研究

利用有限元软件ABAQUS对圆中空夹层钢管混凝土压弯剪构件进行研究,分析了混凝土强度、内外钢管屈服强度、轴压比、截面名义含钢率及空心率等参数对圆中空夹层钢管混凝土压弯剪构件的荷载-变形关系曲线的影响规律,并对圆中空夹层钢管混凝土压弯剪构件荷载-变形关系曲线进行全过程计算分析。结果表明:混凝土强度、外钢管屈服强度及截面名义含钢率越大,构件极限承载力越高,空心率越大,构件极限承载力越低,而随着轴压比的增大,构件承载力先增大后减小;圆中空夹层钢管混凝土压弯剪构件荷载-变形曲线可分为三个阶段:弹性段、弹塑性段和塑性段。通过对这三个阶段中内外钢管和混凝土固定端的截面纵向应力分布云图及钢管与混凝土间相互作用的分析,揭示了圆中空夹层钢管混凝土在压弯剪作用下的工作机理。     

空间弹性曲杆在三维变形中的曲率—位移关系

本文在总结前人工作的基础上，采用严格的数学推导，针对三维变形过程，建立了空间任意形状的弹性曲杆在三维变形过程中的曲率－位移关系的新方法。文中的典型算例，显示了本文建议的方法的合理性与有效性。本文的工作，为空间曲梁单元的应变－位移表达式的建立工作，提供了可靠的基础。     

背拉弹性薄壁墙在船闸工程中的应用与质量控制

预应力背拉弹性薄壁墙因其施工方便、干扰小,近几年来应用较广泛。本文对非对称型钢板桩、地下连续墙等背拉弹性薄壁墙在船闸工程中的应用及质量缺陷、防治措施、安全监测及质量检验要点等进行了初步探索。     

弹性卸料装置的改造

对常见的上出料的弹性卸料装置模具容易使工件嵌入废料的原因进行了分析,同时重新设计了弹性卸料装置来防止工件嵌入废料。     

梁体混凝土静力受压弹性模量影响因素分析

简支预制梁在铁路建设中被广泛运用,而梁体混凝土弹性模量是保证梁体质量的关键因素之一。经过多次配合比和实际操作试验,得出:通过控制梁体混凝土的骨料压碎值、砂率、粉煤灰掺量和使用成熟的施工工艺,可有效保证并提高混凝土弹性模量。对提高简支预制梁梁体的工作性能和力学性能具有参考价值。     

砂砾石材料回弹模量试验方法研究

针对砂砾石颗粒粒径大、与《公路土工试验规程》回弹模量试验不适用的问题,在试验仪器和方法上作了一定的改进,以使测试的砂砾石材料回弹模量更接近实际.     

基于弹性需求的公交网络规划模型研究

基于公交网络的弹性需求特性和规划目标特点分析,将公交网络分解为若干规划要素,结合离散选择模型的理论方法,建立具有弹性需求机制的公交网络规划模型,在合理简化模型的基础上获得了实用的数值方法模型解,并以上海世博会公交专线系统为例进行了模型应用.     

南京四桥高弹改性沥青混凝土配合比设计研究

高弹改性沥青混凝土因其优良性能而较多的应用于钢桥面复合浇注铺装的上层,本文基于日本高弹改性沥青混凝土的配合比设计方法,结合南京第四长江大桥钢桥面铺装麒麟互通钢箱梁匝道桥试验段实际工程,确定了适合于南京四桥钢桥面铺装的高弹改性沥青混合料的配比,并对其性能进行了试验检测。     

因子分析法在公路客运弹性系数计算上的应用

为全面、有效地分析众多指标因子对客运需求的影响并揭示它们之间的联系,将公路客运影响因子划分为公路客运经济因子和公路客运弹性因子两种,给出了公路客运弹性系数的因子分析法,并对江西省1980年—2005年公路客运指标采用因子分析法进行计算,通过经济因子和弹性因子的关系来获取该省公路客运的弹性系数。结果表明采用因子分析法进行公路客运需求分析,既能大大减少参与数据建模的变量个数,有效降低变量维数、同时也不会造成信息的大量丢失;各年客运弹性系数总体变化不大,能够较好地反映公路客运与社会经济发展的关系,但利用几何平均法得到的运输弹性系数的发展趋势比较平缓,其波动范围也小于利用算术平均法得到的弹性系数。     

含缺陷结构上限极限分析的弹性模量缩减法

为获得含缺陷结构的极限荷载,提出了含缺陷结构上限极限分析的弹性模量缩减法.研究了适用于应力集中条件下的基准承载比算法,建立了含缺陷结构极限分析的弹性模量调整策略,能结合线弹性有限元法构造逼近该类结构极限状态的机动位移场和允许应力场;引入结合虚功原理和基准体概念的上限极限荷载乘子算法,可获得满足上限分析数学规划模型的最优极限荷载解.算例分析表明:该方法可用于含裂纹和凹坑缺陷结构的极限分析;通常可在30个迭代步内得到与解析法及其他数值解相差在5%以内的极限分析结果.