交替支撑塔架主角钢计算长度系数

利用能量法对两个肢平面方向交替支撑的塔架主角钢弯扭屈曲的临界荷载进行分析,获得主角钢无扭转约束作用和完全扭转约束作用下,按照平行轴弯曲屈曲计算的换算计算长度系数,同时分析支撑点处扭转约束的影响,并比较能量法与ANSYS有限元软件的精度。提出计算长度系数的近似公式。     

工字形截面压弯的局部稳定性

对压力和弯矩作用下工字形截面考虑板件间相互作用时的局部稳定性进行研究。在轴压下,得到精确的腹板弹性屈曲系数解析解;在压弯和弯曲作用下采用有限元方法求解;在轴压和弯曲单独作用情况下,拟合了精度很好的腹板屈曲系数计算公式;在压力和弯矩共同作用下则提出了压力和弯矩相关作用公式,拟合了相关作用公式中的指数。     

非等高双重弯剪型抗侧力体系的稳定性

研究了非等高的双重弯剪型抗侧力体系的稳定性。首先,建立了非等高双重弯剪型抗侧力体系的连续化分析模型,提出了该结构体系的屈曲方程及稳定临界荷载解析解。其次,通过分析结构体系的上下两部分存在相互支援作用,给出了求解该结构体系稳定临界荷载的近似公式,通过算例对比,发现与解析解相比,近似解具有很好的精度;同时,近似法便于实际应用。最后,分析了随着内部两子结构相对高度的变化,相应的非等高双重抗侧力体系总的临界荷载发生变化的规律。研究发现,并非当两子结构高度相等时,总的临界荷载取到最大值,而是存在最优相对高度的概念,即当内部两子结构的相对高度为最优相对高度时,结构总的临界荷载最大。     

巨型悬挂结构的稳定性研究

该文首先研究了单个吊挂荷载的悬挂结构的弹性屈曲,求得了解析解。对多层吊挂荷载的巨型悬挂结构,运用连续化模型,推导了稳定平衡微分方程。结果表明:悬挂结构的弹性稳定,等同于将竖向荷载直接作用于悬挂巨型柱相同高度处的变轴力巨型框架柱的稳定。运用能量法,求出了竖向均布荷载作用下两端转动约束柱的屈曲荷载表达式,采用有限元方法验证其具有良好的精度。对两个巨型层的悬挂结构,用初等代数方法阐述了考虑层与层相互作用的屈曲荷载求解方法,与有限元方法比较表明,初等代数方法也具有良好的精度。     

工字形梁负弯矩区畸变失稳的验算

假设上部混凝土楼板在畸变屈曲过程中不变形,用能量方法求出了考虑弯矩轴力共同作用下的纯弯梁弹性畸变屈曲临界应力。对于畸变屈曲半波数为1的情况,通过引入波长修正系数,结果与ANSYS结果比较符合良好,能够满足实际工程的需要。利用ANSYS有限元程序求解了考虑残余应力和初始缺陷下的极限承载力。     

两片弯剪型抗侧力体系的相互作用

推导了在水平荷载作用下共同工作的两个弯剪型抗侧力结构的基本微分方程组及其解析解。与传统框架-剪力墙结构可以一次求解不同,两个弯剪型结构共同作用的分析必须分两步求解。算例分析表明,一个结构的抗弯刚度参与另一个结构共同工作的能力受到自身抗剪刚度的影响,一个结构的抗剪刚度参与另一个结构共同作用的能力也受到自身抗弯刚度的影响。     

外伸端板加劲肋设计及初始转动刚度模型

针对外伸端板连接中,端板加劲肋设计无规可循的问题,从翼缘内外螺栓均匀受力的要求出发,考虑加劲肋传递拉力的有效性,在要求加劲节点和端板厚为2^1/2倍的未加劲节点刚度相等的原则下确定了翼缘和加劲肋传递拉力的合理比例,最后导出了对端板外伸加劲肋的设计要求.基于等效梁理论和刚度组件法,提出了端板外伸连接节点初始转动刚度的计算公式,与ANSYS结果和相关试验结果的比较表明,初始刚度公式精度良好,并且计算过程简单易行,有望在工程中得到应用.     

等强度折减下延性结构的位移放大系数

为方便地由弹性位移计算最大弹塑性位移反应,对等强度折减的双折线弹塑性滞回模型的单自由度(SDOF)体系在地震作用下的弹塑性位移响应进行分析,得到不同标准化周期、场地类型、强度折减系数、阻尼比、后期刚度和二阶效应等不同参数组合的位移放大系数Cd2谱.结果表明,Cd2在固定周期处各强度折减系数所对应的数据点均服从对数正态分布;Cd2随着阻尼比(除短周期)的减小而减小,随着后期刚度的增大而减小;二阶效应的存在将导致Cd2显著增加.为分析不同滞回模型对Cd2的影响,又计算反向加载时刚度退化的修正克拉夫(MC)滞回模型、剪切滑移(SSP)和无任何耗能能力的双线性弹性(BIL)模型下的Cd2谱,与理想弹塑性(EPP)下的Cd2进行对比,发现EPP的Cd2在4类模型中是最小的.     

集中荷载下水平弹性约束圆弧拱的屈曲分析

支承于其他结构上的拱结构的拱脚常受到弹性约束而出现水平位移,进而影响拱的力学性能.本文得到了水平弹性约束圆弧拱承受面内跨中竖向集中荷载作用的内力及位移的解析解.通过构造无量纲化柔度系数这个参数提出了计算拱跨中轴力和拱脚支座位移的理论公式和近似表达式.根据跨中轴力大小在线性计算范围内得到了拱与拱形梁的划分标准.使用有限元程序分析了拱的分支屈曲模态、临界荷载及跨中临界轴力与支座刚度的关系,得到了拱由反对称屈曲转变为对称屈曲时柔度系数的界限值,提出了临界荷载和临界轴力的计算表达式.     

相互支撑的平行梁系的屈曲

本文研究了跨中出次梁相互连接的平行主梁体系的屈曲问题,以次梁对主梁提供侧向和扭转约束。得到了问题的解析解,给出了使主梁计算长度减半的次梁临界刚度,对刚度小于临界值的情况亦给出了屈曲弯矩和次梁约束刚度间的关系。