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分析了带悬臂翼缘板的薄壁箱梁在约束扭转时的内力状态。在此基础上,推导了考虑悬臂板影响的约束扭转微分方程,以及翘曲函数(β)和扭率(θ)的关系方程,并讨论了悬臂板对截面翘曲扭矩的贡献。 相似文献
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薄壁杆件横截面变形的翘曲效应显著,与实体杆件相比存在明显差异,用有限元软件进行结构分析时,选择合理的单元类型尤为重要。通过对单箱双室薄壁杆件,即日字形薄壁杆件进行分析,依据薄壁杆件经典理论得到日字形薄壁杆件的解析解。用有限元软件ANSYS采用不同的分析类型对其进行有限元数值计算,得到了日字形薄壁杆件不同的数值解。将解析解与数值解对比分析,得到误差成因与翘曲效应对薄壁杆件的影响。 相似文献
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考虑空间效应的钢-混凝土组合梁单元研究 总被引:2,自引:0,他引:2
为了计算钢-混凝土组合梁空间受力时的剪力滞效应和扭转翘曲变形,以最小势能原理为基础,根据Vlasov薄壁梁理论并考虑组合梁混凝土翼板宽厚的特点,提出了一种用于组合梁空间分析的梁段单元,并推导了单元刚度矩阵、等效节点荷载列阵,该单元具有2个节点共16个自由度,能考虑拉压、弯曲、扭转、翘曲和剪力滞效应.计算结果表明:相对于普通的有限元分析方法,运用该单元进行结构分析具有计算精度高、计算量小的优点. 相似文献
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为了解双工字钢组合梁桥偏载扭转效应对钢主梁应力的影响,并能准确计算其扭转应力,以淮河特大桥引桥为背景,进行有限元及理论计算。采用ANSYS软件建立引桥有限元模型,结合有限元计算结果,理论分析钢主梁跨中及支点处的扭转翘曲正应力和弯曲正应力;研究桥梁跨径、钢主梁高度、桥面板厚度、横梁间距、钢主梁间距等参数对钢主梁扭转效应的影响;提出采用修正系数计算偏载系数及考虑弯扭耦合效应的钢主梁扭转应力简化计算方法,并与有限元结果进行对比。结果表明:偏载作用下钢主梁的纵向正应力大于均布荷载作用,最大超过20 MPa,偏载作用下的扭转效应不能忽略;钢主梁间距对钢主梁翘曲效应影响较大,其余参数影响较小;提出的钢主梁扭转应力简化计算方法与有限元法计算结果偏差较小。 相似文献
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基于大型空间有限元程序Ansys10.0,利用箱梁分析常用荷载分解法,求解得到薄壁钢箱梁在偏心荷载作用下不同数量横隔板的设置对薄壁钢箱梁畸变效应的影响,重点考察了畸变效应下薄壁钢箱梁的横向畸变位移、畸变挠度、纵向翘曲位移以及翘曲正应力的分布情况并进行了对比分析,得到了横隔板设置的密度对薄壁钢箱梁畸变效应影响曲线图。 相似文献
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应用薄壁杆件理论中的初始参数法,推导出主跨箱梁截面由钢-混凝土混合构成的单索面斜拉桥的翘曲扭转计算公式。它补充了设计手册中的内容,公式简单,可以不用三维计算机程序而能得到较精确结果,因而具有实用价值。 相似文献
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《公路交通科技》2017,(10)
为了精确计算双Ⅰ型GFRP-混凝土组合梁的动力特性,首先推导出与其动力特性相关的抗弯刚度、剪切刚度、质量惯性矩、扭转刚度和截面翘曲刚度的等效计算公式;根据达朗贝尔原理,分别按照Euler梁理论、Timoshenko梁理论和薄壁杆件约束扭转理论推导出双Ⅰ型GFRP-混凝土组合梁的弯曲振动频率和扭转振动频率计算公式。选择双Ⅰ型GFRP–混凝土组合模型试验梁,运用等效计算公式所得该类型梁的截面特性值与CUFSM软件计算值吻合良好,验证了等效计算公式的可靠性;采用ANSYS12.0软件建立了试验梁的有限元实体模型,并对ANSYS计算的有限元值、模型试验值及推导公式计算结果进行了对比分析。结果表明,Timoshenko梁理论计算的弯曲自由振动频率与实测值及有限元值吻合良好,扭转频率计算公式所得频率值与实测值吻合良好,所得结论可为GFRP-混凝土组合梁的动力特性计算提供参考。 相似文献
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汽车车架设计计算的有限元法 总被引:8,自引:0,他引:8
本文用有限元法的原理,考虑到汽车车架是由“短”的薄壁杆件构成的空间板架受弯曲和扭转联合载荷的特点.在位移法基本方程中引入了薄壁杆件约束扭转双力矩和断面翘曲变形,得出了薄壁结构考虑约束扭转时位移法矩阵方程。并用TQ—16电子计算机自动化语言编制出全部求解通用程序。通过对CA—10B 等多种车架的计算实践和试验说明:本方法计算与试验的结果基本相符。本文附有QYYJ—1程序,是专门为边梁式汽车车架刚度和应力分析编写的通用程序,适用于各种结构的车架进行实际计算,也可用于其它薄壁板架结构。 相似文献
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介绍板梁与箱梁中横隔梁,考虑翘曲约束时,翘曲变形、相对扭转角、有效扭转常数等的计算理论及计算方法,并举实例说明。 相似文献
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为了更好地推广装配式波形钢腹板钢箱组合梁,对其在偏心荷载作用下的扭转性能进行了研究。首先,基于乌曼斯基第二理论和能量原理,分别推导了装配式波形钢腹板钢箱组合梁的扭转约束、畸变控制微分方程,并计算了跨中截面翘曲正应力的理论值。随后,采用有限元分析软件ANSYS建立了相应的数值模型与数值分析结果。理论与数值分析均表明:截面顶、底板内的翘曲正应力呈反对称分布,且畸变是引起翘曲正应力的主要因素;波形钢腹板内的翘曲正应力很小,可以忽略不计。理论方法具有适用性和有效性。 相似文献
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为了分析双层悬臂板对箱梁约束扭转效应的影响,该文基于传统箱形截面的约束扭转理论,考虑下层悬臂板对整体截面的贡献,结合Ansys数值模拟分析了双层悬臂板箱梁的约束扭转效应。通过定义截面扭转比例系数、翘曲比例系数、约束扭转翘曲正应力和翘曲剪应力比例系数,结合算例详细分析了下层悬臂板对箱梁截面约束系数、扭转中心、扭转角、翘曲率和约束扭转应力的影响规律。结果表明:随着下层悬臂板的增长,截面约束系数增大,下层悬臂板的相对长度大于0.354时,箱梁截面扭转中心在形心之上;随着下层悬臂板的增长,腹板与顶板和底板的相交处约束扭转正应力减小,悬臂板端的约束扭转正应力增大,中性轴与腹板交点处的约束扭转剪应力减小;截面扭转角和翘曲率随着下层悬臂板的增大而减小,截面约束程度提高。 相似文献
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本文从经典的薄壁杆结构计算理论出发,推导了简支超静定闭口薄壁箱梁活载自由扭转和约束扭转情况下的扭矩影响线函数。 相似文献
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应用考虑约束扭转和畸变效应的薄壁箱梁理论和有限元刚度分析法 ,对一座人字形典型桥梁进行受力计算 ,分析了约束扭转和畸变效应对结构内力及应力的影响 ,并且比较了跨径、半径参数的变化影响 ,得到一些具有参考意义的结论 相似文献
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轮式工程机械机架有限元分析系统 总被引:1,自引:0,他引:1
杨小卫 《筑路机械与施工机械化》2000,17(2):13-15
通过对工程机械机架的力学模型和数学模型的研究,开发了适用于微机上运行的工程机架有凶分析系统(CSFAS)。系统引入了空间薄壁杆件的约束扭转。与通用有限元软件相比,该系统的计算结果更接近实际情况。 相似文献
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基于Timoshenko梁理论,对单箱单室混凝土薄壁箱梁的翘曲位移函数进行了修正,合理构造了考虑各翼板剪切变形差幅值关系、横截面轴力平衡条件以及腹板剪切变形影响的翘曲位移函数,建立了体系总势能函数,利用Euler-Lagrange方程得到了结构稳定平衡状态下薄壁箱梁剪力滞效应计算理论的微分方程。结合ABAQUS有限元数值模型,对比分析了简支箱梁在集中力荷载和满跨均布荷载作用下横截面各翼板纵向应力分布规律。结果表明,集中力荷载作用下,靠近加载端截面测点3受应力扰动影响明显,误差偏大,远离腹板区域,文中所提的解析解与有限元数值模型解的误差控制在5%左右;均布荷载作用下箱室内顶底板误差可以控制在5%左右,而悬臂翼板由于边界条件假设与箱室内翼板一致,与有限元数值存在一定的偏差,主要表现在误差远离腹板时逐渐增加,但可以控制在10%以内。因此,采用本研究中所构造的翘曲位移函数能较好地反映剪力滞影响下纵向应力分布规律,与有限元数值模拟的结果吻合良好,从而验证了分析方法的正确性。 相似文献