单跨静定三角形屋架内力的简捷计算

单跨静定的三角形屋架在竖向节点荷载作用下内力的计算.通常采用节点法、截面法和图解法.本文根据力的矢量性,提出一种新的解法,即矢量法.此法是根据平面桁架上每一结点的平衡条件.将汇交于该结点的各杆轴力化成一个外荷载在一条直线上的合力.与该荷载平衡.然后根据比例关系即可快速求出各杆的内力.     

反拱水垫塘拱圈底板块横向轴力传递规律的研究

应用力学平衡方程,对反拱水垫塘拱圈底板块处于锁定状态时的受力进行理论分析,导出了受力平衡时拱圈底板块间轴力的计算公式,并利用物理模型量测出拱圈底板块间的轴力,得出了底板块轴力的横向传递规律.试验研究和理论分析表明,同一拱圈中相邻底板块间的轴力值与底板块的径向位移和自由底板块的数目有关,轴力从相对位移较大的底板块向拱端传递.     

约束混凝土柱的升降温全过程轴力分析

利用SAFIR程序,开展了约束混凝土柱的升降温全过程轴力分析。考察了轴向/转动约束刚度比、截面边长、荷载比、荷载偏心率、配筋率、升温时间等参数对ISO834标准升降温过程作用下约束混凝土柱的轴力的影响规律,并与单调升温时的相应规律进行了比较。通过对2880种工况的计算分析,建议给出了该类构件轴力变化系数的实用计算方法。研究结果表明：对于轴向/转动约束混凝土柱,无论单调升温还是先升温后降温,轴力变化系数总体都呈现出先逐渐增大而后有所减小或基本保持稳定,最后以较大速率持续降低的趋势,主要区别在于后期单调升温对应的降低速率一般比先升温后降温时更大;对于先升温后降温的轴向/转动约束混凝土柱,转动约束刚度比、柱长和混凝土保护层厚度对轴力变化系数影响较小,而轴向约束刚度比、荷载偏心率和配筋率越大或荷载比和截面边长越小,轴力变化系数的峰值就越大。     

圆钢管混凝土截面轴力-弯矩-曲率关系实用计算方法

为便于有限元分析,建立圆钢管混凝土压弯构件截面轴力-弯矩-曲率关系实用计算方法,基于合理的钢管混凝土数值本构模型,利用截面分层法对圆钢管混凝土压弯构件截面轴力-弯矩-曲率关系进行全过程分析,根据轴压比、钢管屈服强度、混凝土强度等级和含钢率等各主要因素对轴力-弯矩-曲率关系的影响,通过大量参数分析,分别建立圆钢管混凝土压弯构件截面轴力-弯矩相关方程实用计算公式和轴力-弯矩-曲率关系实用计算方法.通过与圆钢管混凝土压弯构件截面轴力-弯矩相关承载力和轴力-弯矩-曲率关系曲线试验结果的对比,验证该实用计算公式和实用计算方法的正确性.研究结果为圆钢管混凝土结构非线性有限元分析奠定基础.测试结果显示了方法的有效性.     

用CDC法计算变轴力杆件的临界力

变轴力杆件是工程中广泛运用的一类持力构件，其稳定计算通常采用数值方法，但数值方法不能象解析方法可以对一类问题求通解。本文通过建立无量纲柱的新概念，并按CDC法导出变轴力压杆临界力的计算公式，得出一批对称荷载作用下的计算结果，并导出了在集中力、均布轴力、三角形分布轴力单独作用和联合作用下压杆临界力相关公式。该方法拓宽了DCD法的适用范围，使数值法具有解析法的优点。     

考虑轴力扩散计算基础弯矩的方法

在计算柱下扩展基础、条形基础等应力时考虑柱轴力在基础中的扩散作用 ,使计算结果更合理 ,同时把扩展基础和刚性基础计算方法自然统一 ,推出了计算公式 ,便于实际应用     

大跨度双层桁架主梁三分力系数识别

采用风洞试验与计算流体力学（CFD）相结合的方法,对某公铁两用斜拉桥双层桁架主梁在?10°~10°风攻角下的三分力系数进行研究. 利用风洞试验技术测试成桥及施工阶段不同风攻角下主梁的气动力,并识别相应的三分力系数;基于标准k-ε双方程湍流模型建立三维数值计算模型,识别不同风攻角下三分力系数结果,并将其与风洞试验结果对比;结合2种方法研究雷诺数、桥面附属物和公路及铁路交通状况等因素对主梁气动特性的影响. 结果表明低风攻角下雷诺数对主梁气动特性影响较小,可忽略不计,并提出了高风攻角下识别双层桁架三分力系数最低雷诺数的建议值;桥面附属物对主梁阻力系数影响显著,下层桥面附属物有效降低了主梁升力系数;公路车辆对主梁气动系数影响较小,迎风侧列车对主梁阻力系数、升力系数影响显著,背风侧列车对主梁力矩系数影响显著.     

网架结构焊接空心球节点轴力柔度和弯曲刚度的有限元分析

采用结构通用程序ＳＡＰ５对焊接空心球节点进行有限元计算和分析,对７２种不同几何尺寸的节点进行了计算,其结果表明,轴力柔度系数ｆ和弯曲刚度Ｋｅ随球径、管径、球厚呈有归律的变化。通过回归分析,建立了轴力柔度系数ｆ和弯曲刚度Ｋｅ的计算公式。     

基于残余力向量法的桁架结构损伤直接识别法

提出一种基于残余力向量理论的桁架结构损伤直接识别方法.先由灵敏度分析,求出结构刚度联系矩阵,再由刚度联系矩阵将损伤后的刚度摄动矩阵展开成对角矩阵,代入残余力向量方程,得到由刚度联系矩阵表示的新残余力向量方程,经过整理,此方程可以直接求解,即可得到各杆件刚度的损伤量,由此可识别出桁架结构的损伤杆件及其损伤程度.最后以一桁架结构模型进行数值仿真分析.结果表明,该方法具有计算简单,计算量小等优点,仅需损伤后第一阶模态参数,就能够准确识别出结构的损伤情况,证实了该方法的有效性.     

钢筋应力计在桩身轴力测试中的计算方法

在桩身中安装钢筋应力计,可以观察钢筋的应力变化,从而得到桩身的受力性能和承载力以及计算出桩身的侧摩阻力等.工程实践中经常遇到两种计算桩身轴力的公式,这两种计算公式的推导过程以及这两种方法的优缺点,并以某工程钻孔灌注桩桩身轴力监测为背景,指出哪种方法计算桩身轴力是合理的、可行的,旨在为桩的轴力计算提供依据.     

动叶叶尖间隙对轴流风机涡流噪声影响研究

本文分析了轴流风机涡流噪声产生机理，提出减小动叶叶尖与机壳之间的间隙降低涡流噪声的方法，并在BKJ66－1No4．5（8kw）子午局扇上进行试验研究，结果表明，适当减小动叶叶尖间隙可降低轴流风机的涡流噪声，同时，使风机的气动性能克得到改善。     

时序分析在可转位钻头磨损预测中的应用

在计算机对轴向力、径向力和扭矩进行采样并进行时序建模的基础上，提出了用钻头的轴向力的均值及其格林函数Ｇ１（ｔ）来监测刀具磨损的新见解．此信号效果显著，重复性好，因此有可能做为生产线上钻头磨损时监测信号．     

液力变矩器轴向力的CFD计算与分析

为准确计算液力变矩器轴向力,提出了基于三维流场数值解的变矩器轴向力计算方法。计算中,利用CFD软件对液力变矩器三维流动控制方程进行数值求解,在数值模拟得到的变矩器内流场速度、压力数值解的基础上,进行轴向力计算。将新的轴向力计算方法应用于变矩器实例,将其计算结果分别与传统方法计算结果以及实验结果进行对比后可知,新方法计算误差明显减小。     

地震载荷作用下海底管道轴向力简化计算

地震时地震波沿地面传播引起地面位移,地面沿直管轴向位移时使管道产生轴向拉伸应力。忽略惯性力,但考虑动水压力,采用静力分析的方法对直管进行应力分析,并结合计算实例,应用Ansys软件对海底管道进行轴向应力分析,得出结论为当地震裂度小于9度时管道不会发生断裂。      

大直径灌注筒桩轴向荷载传递性状分析

大直径现浇混凝土薄壁筒桩为高速公路软弱地基处理中的一种新型高效优质桩。筒桩不同于一般的灌注或沉管实心桩的荷载传递机理，筒桩内土芯作用机理复杂，目前简桩的荷载传递机理没有得到完整的阐述，从而制约了筒桩承载理论的发展与工程应用。考虑大直径灌注简桩土芯分担荷载以及筒桩与土芯内摩阻力发挥情况，采用线弹性-塑性荷载传递函数，推导出一种沉管灌注简桩的轴向荷载-沉降曲线的解析算式，并计算得到任意截面桩身轴力及内外侧摩阻力表达方程式。计算结果表明，土芯分担顶部荷载并提供内侧摩阻力，对增大承载力和减小沉降量都有贡献。     

考虑惯性力矩与剪切变形的曲梁面内自由振动微分方程的建立

振动微分方程的推导与建立是结构动力分析的关键. 依据Timoshenko梁理论，计入惯性力矩与剪切变形的影响，通过联立几何变形协调方程与内力平衡方程，推导建立曲梁面内横向弯曲自由振动微分方程与曲梁面内轴向自由振动微分方程. 研究结果为曲梁动力学研究提供一定的理论基础.     

纵向剪切波作用下长型地下结构与Pasternak地基相互作用研究

为了研究在剪切波沿地下长型结构纵向传播情况下,惯性力对于结构与地基动力相互作用的影响,采用Pasternak地基模型,分别建立长型地下结构静力平衡方程、自由振动方程和强迫振动方程.通过振型叠加法将偏微分方程简化为常微分方程,利用微分算子法分别求得静力平衡方程、自由振动方程和强迫振动方程的解析解.通过算例计算,考虑地基土硬度对于地基基床系数k0、剪切波速vs、泊松比υ、地基土剪切模量G0的影响,比较并分析静力平衡方程解与强迫振动方程解的差别,得出当地基土硬度较大的情况下惯性力影响较小的结论.     

圆锥杆斜侵彻水泥靶时应力波传播特性研究

根据动能定律和刚体平面运动微分方程,建立了圆锥杆倾斜侵彻半无限厚水泥靶时的动力学方程。对这些方程进行数值求解,求得侵彻时的轴向撞击力和横向撞击力,讨论了初始侵彻角度对轴向撞击力和横向撞击力的影响。在此基础上,建立了圆锥杆的波动方程,分别研究了正应力和剪应力在圆锥杆中的传播规律和分布规律。研究表明,初始侵彻角度对轴向撞击力影响非常小,但对横向撞击力影响较大;初始侵彻角度较大时,应力波传播以轴向力产生的正应力传播为主。     

钢筋混凝土圆形截面偏心受压构件正截面强度计算

本文提出了钢筋凝土圆形截面偏心受压构件正截面强度计算的基本假定,由力的平衡和变形协调原理建立了对大、小偏心受力状况都适用的强度计算基本公式。为使计算简化,进而导出实用计算公式,并给出实用公式的各无量纲计算系数值,可供设计时选用。     

任意荷载作用下桩撑路堤中加筋体的变形和拉力计算

确定加筋体的变形和拉力是桩撑式路堤设计中的一个重要内容, 但目前的方法大多都做了一些简化, 如加筋体内的拉力是均匀的以及变形后的加筋体是圆弧或抛物线等。本文针对任意荷载作用下的平面加筋体, 推导出了相应的平衡方程, 并通过分析这些平衡方程后发现, 仅当加筋体表面光滑并且作用在加筋体表面的法向应力为均匀分布时, 加筋体内的拉力才是均匀的, 变形后的加筋体也才是圆弧。此外, 由于边界条件的不完备, 仅仅利用平衡方程不可能确定出加筋体的变形和拉力。基于以上分析, 提出了一种结合加筋体平衡条件与变形相容条件(即利用加筋体的平衡方程求出的加筋体长度应当与加筋体原始长度及拉力产生的长度之和相同)确定加筋体变形和拉力的简单数值解法。文中不同条件下的4个算例验证了该方法的合理性和可行性。