基于直接刚度法的三段刚度压杆非线性分析

为分析考虑二阶效应的分段刚度压杆内力及位移,根据位移控制方程,建立了变刚度压杆位移和转角方程;根据杆端位移边界条件和变刚度截面处连续条件,得到了位移系数;根据压杆内力方程,建立了以矩阵形式表达的刚度平衡方程,变换得到了变刚度压杆刚度矩阵模型. 将本模型用于分段刚度压杆分岔失稳临界荷载计算,并与解析解、插值形函数单元模型结果进行对比与分析,验证了模型的精度和效率. 结果表明:采用插值形函数法计算压杆临界荷载时,若只划分一个单元,其计算结果与理论解的相对误差最高可达43.24%,随着划分单元数量增加,相对误差降为0.023%;采用基于直接刚度法得到的变刚度压杆单元刚度矩阵计算压杆临界荷载时,只需划分一个单元,即可保证计算结果与理论解一致,该矩阵可用于压杆的非线性分析中,得到压杆内力及位移的精确解.      

屈曲分析在车辆应用中的关键技术

随着铁道车辆高速重载的发展，对车辆零部件的性能要求越来越高．转向架和基础制动装置中的受压杆件，除了保证其刚度和强度外，还应进行屈曲分析，保证杆件的稳定性．论述了线性屈曲分析有限元法的基本原理，并对转向架交叉杆和制动拉杆进行了稳定性分析，指出了制动拉杆稳定性中存在的问题，说明了屈曲分析在车辆中的应用技术．     

将适用于压杆纵向力为定值时求压溃长度的弯短法用于压杆长度为定值时求压溃荷载

本文所发展的弯矩曲线法是以压溃理论为基础,以实用压杆为分析对象,在求得压杆徽段在轴力和弯矩共同作用下的曲率后(建立M—P—φ关系),按给定杆长,荷载偏心和初曲,计算压溃荷载P_A。本文用H形和T形截面压杆叙述了计算过程。为了检验计算结果,与实验值和其它方法计算结果进行了比较,并对计算结果进行了分析。对今后《铁路桥涵设计规范》(文中简称《桥规》)修订提出了建议。     

铁路圬工桥墩临界荷载的非线性分析

基于实际材料的应力－－应变关系，进行偏心压杆的荷载－－挠度的全过程非线性分析，确定纵向弯曲临界荷载。在研究诸因素对临界荷载的影响的基础上，提出了对现行铁路《桥规》稳定检算中刚度修正系数的调整意见。通过修正系数的试验值、规范值和调整的 新的修正系数的合理性。并通过４个素混凝土偏压长柱的模型试验验证。     

桥梁高桥墩稳定计算

通过对桥梁高桥墩边界条件的分析，建立梁体、桥墩与板式橡胶支座三者之间的弹性支承的压杆计算模型，得出高桥墩的压杆稳定方程，进而确定高桥墩作为压杆的长度系数。     

钢板组合梁受压翼缘侧向扭转屈曲计算方法研究

钢板组合梁在中等跨径桥梁中的应用较多。连续钢板组合梁需要进行受压翼缘侧向扭转屈曲验算,我国钢混组合梁规范并未明确给出较为实用可行的计算方法。在参考欧洲规范的方法和思路的基础上,归类总结实用、简单的分析方法,即首先计算横向框架对主梁下翼缘的约束刚度,然后构建合适的压杆模型计算弹性屈曲放大系数,最后按照屈曲验算的一般准则进行判断。     

静水外压环肋圆柱壳非弹性总体屈曲分析

给出环肋圆柱静水外压下非弹性总体屈曲和后屈曲分析增量形式的Ｋａｒｍａｎ－Ｄｏｎｎｅｌｌ型方程并采用作者建议的奇异摄动解法进行求解，本檐关系采用形变理论，壳体的非弹性状态由边界层外部的均匀应力状态确定，算例表明，本方法能够比较准确有铲地分析环肋圆柱壳在静水外压下非弹性总体屈曲和后屈曲，计算结果与试验吻合良好。     

轴压-扭矩耦合载荷下功能梯度圆柱壳屈曲问题的辛方法

为了对功能梯度圆柱壳在轴压-扭矩耦合载荷作用下的屈曲问题进行研究,基于Donnell薄壳理论,建立了屈曲问题的哈密顿求解体系,将问题从传统的欧几里得空间表述转变为辛对偶空间表述。采用分离变量法求解哈密顿正则方程,将原问题的求解归结为求解辛空间下的本征值和本征解,从而获得解析的临界载荷和屈曲模态。数值算例中通过与有限元结果对比,验证了该方法的准确性,并分析了载荷比例、尺寸参数、材料参数以及轴压/扭矩等关键参数对临界载荷和屈曲模态的影响。     

大跨径简支转连续箱梁桥收缩徐变效应

利用杆系有限元模型计算了大跨径简支转连续箱梁预制和施工过程中的应力分布和线形变化,研究了预应力束二次张拉对收缩徐变的作用.以6×70 m连续箱梁为例,按照老化理论原始算法、老化理论修正算法、JTJ 023-85规范附录算法与JTG D62-2004规范附录算法,进行了收缩徐变效应对简支状态和连续状态下箱梁结构应力和变形影响的对比分析.分析结果表明:不同算法的收缩徐变效应对各跨跨中或支点应力影响的最大差值均在15%以内,对边跨、次边跨、中跨跨中挠度影响的最大差值分别为36%、79%、54%,其中JTJ 023-85规范附录算法计算的挠度最小,JTG D62-2004规范附录算法计算的挠度最大,也最接近实测挠度,因此,收缩徐变理论的计算分析结果可靠.     

钢压杆弹塑性工作时抗弯刚度系数推算方法的改进

本文叙述钢压杆弹塑性工作时抗弯刚度系数的推算方法;认为仅仅采用正弦曲线代替实际挠度曲线,以此推算出来的刚度系数的误差是可观的。文中提出采用添上两个乘数(一用于转角,一用于刚度系数)的改进措施。     

用极限状态法修订钢压杆的应力参数

结合铁路桥涵设计规范改革，选取铁路钢桥实用压杆，采用压溃理论进行了大量的计算，验证了各因素的影响规律，以及规范中柱曲线的可靠性，对规范计算方法给出了有益的建议，以期对规改提供更充分的依据。     

汽车碰撞安全保护结构

轴向压皱的圆管可以用来吸收能量。提出了一种由圆管组作为汽车碰撞安全保护结构折方法，并用动态渐近屈曲的理论分析了这种结构的力学性能，同时还研究了这种装置的吸收特性。碰撞保护结构的吸能量与车辆实际碰撞部位以及碰撞安全保护结构的特性密切相关。     

横向集中荷载下桥梁承压杆件弹塑性失稳的简化模型

借助中心压杆弹塑性失稳的山雷（Shanley)理论，利用静力平衡条件，针对桥梁结构中各型承压杆件在横桥向集中荷载作用下的梁－柱力学行为进行了建模分析，提出了横向临界力概念，探讨了横向集中荷载最不利作用位置的确定方法。     

传力杆材料属性对水泥混凝土路面传荷的影响研究

针对现有水泥混凝土路面常见的破坏形式,通过设置传力杆的水泥混凝土路面结构模型,研究传力杆弹性模量、传力杆横截面半径、传力杆长度对受荷板侧竖向位移、未受荷板侧竖向位移、传荷挠度系数的影响,得出以下结论:随着传力杆横截面半径、弹模、长度增加,受荷板竖向位移逐渐增大,影响最大的是传力杆半径,弹模和长度对其影响极小;未受荷板侧,竖向位移逐渐增加,但随着长度增加,未受荷板竖向位移逐渐减小;从传荷挠度系数上看,随着横截面半径、弹模的增加,传荷挠度系数逐渐增加,表明传荷能力逐渐增强,随着长度的增加,传荷挠度系数逐渐降低;随着长度增加,未受荷板位移及传荷系数皆降低,通过分析造成这样的原因会引起其他形式的破坏。     

加权残数法分析前屈曲变形对复合材料层迭圆柱壳屈曲载荷的影响

用加权残数法求解复合材料层速圆柱壳在考虑前层出曲变形影响时的层曲载荷。文中从Ｄｏｎｎｅｌｌ大挠度方程出发推导出了屈曲方程，然后以满足部分边界条件的三角级数作为试函，通过分离变量使二维问题转化为一维问题，并采用改进的权函数矩阵使残值的为零得到特征方程，求得了较为的屈曲载荷。     

钢箱梁受压板肋加劲板弹性屈曲性能研究

为了研究钢箱梁板肋加劲板的受压弹性屈曲性能,按规范要求设计了板肋加劲板算例,分别采用有限元方法与经典理论公式对板肋加劲板的受压弹性稳定性能进行分析与比较。结果表明,当最佳刚度比大于板肋与盖板刚度之比,数值分析结果与经典理论公式的计算结果吻合良好;当最佳刚度比小于板肋与盖板刚度之比后,由于加劲板的实际屈曲失稳形态与经典理论公式的推导假定不再相同,计算结果差异随二者刚度之比的增大而迅速增大;对于钢箱梁中常用的板肋加劲板,盖板长宽比在0~1.5范围内变化,加劲板屈曲应力随比值增大而急速减小;盖板长宽比大于1.5后,加劲板屈曲应力曲线趋于平稳。     

压杆截面设计的工程图学方法

本文提出了利用图算原理直接解决压杆横截面设计的新方法，该法具有直观，易掌握的特点，可供压杆设计者参考。     

屈曲分析在车辆应用中的关键技术

随着铁道车辆高速重载的发展,对车辆零部件的性能要求越来越高.转向架和基础制动装置中的受压杆件,除了保证其刚度和强度外,还应进行屈曲分析,保证杆件的稳定性.论述了线性屈曲分析有限元法的基本原理,并对转向架交叉杆和制动拉杆进行了稳定性分析,指出了制动拉杆稳定性中存在的问题,说明了屈曲分析在车辆中的应用技术.     

新型混接式脚手架极限承载力研究

研究一种焊接与销接混合连接而成的新型脚手架.借鉴了双排扣件式以及门式脚手架的计算方法,运用轴心受压构件屈曲理论对该混接式脚手架的极限承载力进行理论分析.首先建立一个双排六步三跨混接式脚手架有限元模型,通过特征值屈曲分析其4种失稳形式及其极限承载力;然后研究了立杆纵距、步距与连墙件位置等参数对脚手架的极限承载力的影响;最后将结果与同尺寸的扣件式脚手架进行对比,得出该类型脚手架的极限承载力优于扣件式脚手架的结论.     

连续梁桥加固技术施工监控研究

以某高速公路互通为工程背景,根据桥梁的受力特点,采用有限单元法进行理论计算。通过对连续梁桥加固全过程进行现场施工监控,分析比较结构的应力、挠度改变量等的理论值和实测值。结果表明:经加固后连续梁桥,桥梁线形及应变变化不大,底板压应力储备提高,达到了加固设计要求。