常见一次超静定梁力法基本体系的选取

力法是求解超静定结构最基本、最经典的方法之一。用力法计算超静定结构的基本思路就是将超静定结构求解转化为静定结构求解。这一转化需要通过选择力法基本体系配合以变形协调条件来实现。因此,使用力法求解超静定结构时基本体系的选择尤为重要。针对超静定结构中最基本的一次超静定梁力法基本体系的选取进行分析研究,使力法应用于计算一次超静定梁时更为简单、实用。     

塔机附着点支承反力的简化计算

目前塔机的附着高度越来越大，附着支撑的数量也随之增加，如附着到150m，需有6～7道附着，求其支座反力需解6～7次超静定方程，计算起来很困难。利用结构力学中解多跨连续梁的三弯矩方程并考虑塔机的结构、载荷特点，对其进行分析后，进行简化和处理，可得出解此类多次超静定结构的简化计算方法。     

施工升降机导轨架结构超静定计算分析

施工升降机导轨架多采用超静定多支点支撑形式,目前计算一般简化为具有理想刚性铰支约束的连续梁考虑。但在实际结构中,特别是建筑工程中使用的升降机,由于制造误差、安装误差和支座本身的刚度都对结构受力有一定的影响,因此在计算时考虑弹性支座支撑与结构实际受力情况较为接近,下面采用柔度法分析弹性支撑对升降机导轨架结构的影响。     

准对称结构利用对称性求解内力时的应用研究

对称性在结构力学中有着广泛应用,往往能为结构的复杂分析打开便利之门。特别是在求解超静定结构内力时,无论是力法,还是位移法,都是十分复杂的。但对于对称结构或准对称结构,利用对称性,可使结构内力计算大为简化。对称结构利用对称性分析,人们都很习惯;至于准对称结构,则不然。为此,本文对准对称结构利用对称性求解内力时的应用进行了研究,包括提出了准对称结构的定义,对准对称结构的特点进行了分析,并介绍了准对称结构利用对称性求解内力时的应用案例分析。结果表明,准对称结构要利用对称性求解内力是有条件的,利用对称性求解超静定结构时,可取准对称的基本体系。具有对称形式的结构利用对称性能够最大程度简化结构,提高结构内力计算效率。     

预应力超静定结构的约束损失

本文提出后张预应力超静定结构中,由于超静定结构的约束引起的预应力损失（简称预应力约束损失）及其计算方法,文中给出其约束损失的计算实例。工程设计时,如果忽略此项损失,将导致结构的不安全。     

混凝土斜拉桥平面模型在施工监控中的适用性

大跨径桥梁在施工过程中进行施工监控是非常必要的。斜拉桥因其结构较复杂、超静定次数高、各细部构件尺寸要求精准等特点,施工过程中必须进行监控。三维的空间模型能完整精确地模拟斜拉桥施工过程中的结构形态,而二维平面模型将斜拉桥横桥向的结构简化,仅考虑纵桥向结构的受力状况。笔者以某一混凝土斜拉桥为例,分别建立平面、空间模型,探讨平面模型在模型倒拆、正装过程中与空间模型的区别与联系,从而得出平面模型在施工监控中的适用性。     

温度变化时抗拉刚度对结构位移和内力的影响

用结构力学求解器计算杆系结构在荷载作用下的内力和位移时,一般不考虑杆件的轴向变形,即把抗拉刚度EA设为无穷大。论文用结构力学求解器,求解二次超静定结构在温度变化时不同数量级的抗拉刚度产生的内力和位移的大小,进而对其大小进行比较和研究,得出温度变化时需要考虑杆件的轴向变形的结论。     

支座沉降时抗拉刚度对结构位移和内力的影响

利用结构力学求解器,计算了超静定结构在支座沉降时不同数值的抗拉刚度产生的位移和内力,并对其计算结果进行了比较,指出支座沉降时很多时候需要考虑杆件的轴向变形情况。     

利用位移互等定理改进的超静定结构位移计算方法

结构力学中,超静定结构的位移计算常使用单位荷载法,即利用超静定的实际位移状态与虚拟单位力状态相配的传统方法计算位移。该方法用于计算承受复杂荷载的超静定结构时,计算工作量巨大。利用位移互等定理改进的单位荷载法——位移互等算法,将原结构承受的荷载作用于静定的任一力法基本结构上所得的状态,与作用于原结构的虚拟单位力状态相配计算位移。由于荷载转为作用在静定基本结构上,有效降低了计算工作量。该方法在结构力学教学中有一定的实际应用价值,为师生提供了一种可选的新方法,丰富了结构力学的教学内容。     

高炉,重力除尘器系统温度推力分析

高炉与重力除尘器之间连接的粗煤气管道，由于温度作用，对高炉炉壳特别是对重力除尘器产生推力；本文将该系统简化为一次超静定结构的力学模型，根据变形相容条件对温度推力进行求解，并对计算结果进行了分析。     

腹板开洞连续工字形钢梁的挠度计算方法

连续钢梁腹板开洞后,不仅存在强度问题,还存在刚度问题,即变形不能过大。因洞口区域变为三次超静定,要计算其挠度,需先求解多余未知力,这样使得挠度计算极为不便。为了避免求解超静定内力,而又能得到适用的挠度计算公式,分别用求解挠度微分方程和结合用结构力学的方法推导了腹板开洞钢梁的挠度函数解析式,并将这些挠度函数计算的结果分别与有限元计算的结果进行了对比。结果表明两种方法得到的计算公式都与有限元结果吻合较好,可用于实际应用。     

大跨度钢管混凝土拱桥空间有限元分析

以益阳茅草街大桥为例,采用大型有限元分析软件ANSYS,对钢管混凝土拱桥的成桥状态进行了静力和动力分析,并比较了考虑施工过程的结构分析方法和不考虑施工过程的简化结构分析方法的异同,得出如下结论：在对钢管混凝土拱桥进行成桥状态静力计算时,两种结构分析方法得出的结构内力基本相同,但是结构位移相差很大,不考虑施工过程的简化结构计算方法并不能完全代替考虑施工过程的结构分析方法;在进行成桥状态动力计算时,两种结构分析方法的计算结果基本一致,简化方法完全可以代替复杂的考虑施工过程的结构分析方法。     

预应力超静定结构的等效荷载计算

预应力对超静定结构的作用,除产生主弯矩外还产生次弯矩。等效荷载法是计算次弯矩的最简便方法,但现有等效荷载的计算公式是通过预应力沿预应力筋不变的静定梁求得的,而在实际结构中,尤其是在多跨曲线配筋的预应力超静定结构中,预应力沿预应力筋有明显的变化,因而按现有方法计算等效荷载存在较大的误差。本文提出预应力沿预应力筋变化的超静定结构的等效荷载计算方法,以供设计应用。文末并附有计算实例。     

一种超静定波形腹板梁的挠度计算方法研究

波形腹板梁的手风琴效应令其在相同荷载下产生的挠度相对一般组合梁更大,而工程设计中对超静定梁的挠度计算一直是较为繁琐的步骤之一。本文从对静定波形腹板梁挠度计算方法的简化出发,介绍了一种将支座弯矩看作叠加在简支梁上额外弯矩的超静定波形腹板梁挠度计算的方法,并通过与参考文献试验结果和规范公式的对比验证了计算方法的正确性,论证了腹板剪切变形在挠度计算中不可忽略的结论。以参数分析的方式对比了影响波形腹板组合梁挠度的相关因素,量化了高跨比和波折角等参数对剪切变形挠度占总挠度比值的影响,并提出了可通过减小波折角度来对腹板剪切变形引起的挠度进行控制的建议。     

基于耐久性要求的预应力混凝土框架结构设计方法

基于耐久性要求设计的预应力混凝土结构 ,能自动满足耐久性要求的裂缝控制宽度 ,但应用于超静定结构时 ,需要考虑预应力作用效应的影响。推导了单跨及对称双跨框架考虑预应力作用影响的计算公式 ,并对算例进行了分析 ,计算结果表明该方法简单实用     

浅谈求解超静定平面桁架位移的几种计算方法

采用了笔算、结构力学求解器及ANSYS三种方法来计算一个超静定平面桁架的位移,通过对计算过程和结果的比较,得出了3种方法对于求解位移问题的各自的优点及局限性.     

建筑力学(结构力学部分)教学辅导(2)

第Ⅲ阶段第二十一章用力法计算超静定结构一、本章基本要求和重点力法是计算超静定结构最基本的方法。在掌握力法中,需要抓住下列几点:1.掌握用去掉多余约束的办法确定超静定的次数。2.掌握力法的基本思路与基本原理以及力法方程的物理意义。3.掌握力法中对称性的利用。其中最主要的是     

地基不均匀沉降时超静定框架应力场的还原及应用

针对发生地基不均匀沉降的超静定框架结构应力场的还原问题,给出了基于结构力学矩阵位移法还原超静定框架结构体系应力场的计算原理。基于包含上部钢框架、独立基础和多维弹性地基支承的整体超静定结构体系的静力平衡条件和变形协调条件,建立了超静定结构的有限元计算模型。以实际监测工程为算例,采用MIDAS/Gen有限元软件计算还原了包含上部钢框架、基础和基底弹簧支座的整体超静定结构第二平衡状态下的应力场; 由实测的钢框柱柱脚位移值反算出基底弹簧支座各方向的弹性刚度,得出整体超静定结构第二平衡状态下的刚度矩阵及位移矩阵,从而求得监测初期和终期上部超静定钢框架结构各构件的内力计算值。最后,对比钢框架各构件内力的理论计算增量值与监测增量值。结果表明:构件各项内力理论计算增量值与监测增量值的相对误差均不超过40%,且构件各项内力理论值与监测值的增量变化方向一致,验证了基于矩阵位移法的超静定框架结构应力场还原方法的合理性和可行性。     

轮式起重机的起重性能研究

|具有超起装置的大吨位起重机增加了桅杆和拉板,起重机主臂为静不定结构。在传统解析法的基础上,建立起重机主臂的超静定模型,同时考虑主臂挠度对工作幅度的影响,建立平衡方程,并利用变形协调条件以及力与位移间的物理方程,建立变形补充方程。联立方程组求解得到桅杆及拉板的内力,进而得到主臂承受的载荷。采用隔离法对每节臂进行受力分析,兼顾不带超起的工况,修正主臂轴向欧拉临界力的计算方法,利用有限元分析方法对不带超起工况的计算精度进行验算,计算结果表明精度可以满足工程要求。基于De lphi 7.0开发轮式起重机计算软件平台,该工具能够根据给定的结构参数及材料强度,计算主臂在不同工况下的最大吊重。     

预应力混凝土框架梁次轴力计算及其影响因素分析

现行国家规范(规程)仅对预应力次内力中的次弯矩和次剪力的计算方法做了规定,而对次轴力的计算并未做明确规定,只给出了相应的施工技术措施以减小超静定结构中次轴力对预应力构件的不利影响。推导了超静定结构中预应力次轴力的计算方法,并分析了柱截面刚度、梁的弹性模量和截面面积、梁跨度、层高、不同张拉方式等对其的影响。