简支梁横向振动固有频率的误差分析

采用欧拉-伯努利梁理论求解等直梁的固有频率存在一定的误差,而考虑剪切变形及转动惯量影响的铁摩辛柯梁理论求解的固有频率较为精确.结合工程实际,在常用设计参数范围内,以矩形、圆形、薄壁圆管、工字形和箱形等工程常用典型截面的简支混凝土梁或钢梁为研究对象,计算分析了欧拉-伯努利梁理论求解横向振动固有频率的误差.计算结果表明:矩形、圆形截面混凝土梁的第1阶频率误差均在5%以内,可满足工程需要;工字形、箱形、圆管截面钢梁的第1阶频率误差,只有在高跨比较小时方可满足5%的限值;而对于第2阶及更高阶频率,误差通常远远超过5%,即该理论不再适用.     

大企口缝单孔空心板桥截面等效方法研究

采用不扣除企口缝部分的近似计算方法和扣除企口缝的精确计算方法对大企口缝单孔空心板截面等效方法进行研究,得出近似等效计算方法的误差远远大于5%,不能满足工程需要,故在等效计算中,企口缝不能忽略,需使用面积等效、惯性矩等效、形心轴位置不变等3个原则方可求得其精确解.研究结论可为工程设计人员处理同类问题提供参考.     

蒲山大桥力学性能分析

采用MIDAS／Civil软件建立蒲山大桥——下承式钢管混凝土系杆拱桥的空间有限元计算模型,分3种工况计算该桥在恒载和恒载＋活载作用下的桥梁力学性能,计算结果表明该下承式钢管混凝土系杆拱桥的系杆最大压应力值为-12．6MPa,拱肋最大压应力值为-120．0MPa,均小于材料的设计抗压强度;吊杆安全系数最小为3．17,满足规范关于最小安全系数不得小于2．5的规定,具有较大安全储备;该桥梁在汽车荷载作用下位移满足设计规范正常使用极限状态下的变形要求。本文计算结果已为该拱桥的设计复核提供了参考。     

铝合金栓接节点承载性能研究

为满足国家标准"铝合金结构设计规范"编制需要,对两类典型铝合金栓接节点的静力承载性能进行了较系统的理论分析、试验研究和数值模拟。首先针对铝合金双盖板轴心受剪螺栓群节点中各螺栓剪力分配的不均匀性展开理论分析,通过试验得到双盖板螺栓群轴心受剪长连接承载力折减系数的规律性,进而验证铝合金轴心受剪螺栓群可采用钢结构规范的相应设计公式。其次对铝合金双T形轴心受拉螺栓群节点中的撬力现象进行理论分析,通过试验和数值分析验证了对铝合金双T形节点的承载力计算可采用欧洲钢结构规范的设计公式。研究结论为铝合金栓接节点静力强度的设计计算提供了必要依据,部分研究成果已被纳入我国首部铝合金结构设计规范的相应条款之中。     

斜靠式拱桥施工阶段静力性能分析

采用空间有限元方法建立平顶山市城东河路湛河斜靠式拱桥施工阶段受力分析的空间有限元计算模型,通过对拱肋的浇筑以及拱架卸架过程中的内力和位移、吊杆张拉顺序的计算,给出了各施工阶段桥梁构件应力和位移、吊杆索力等随施工阶段变化的规律:拱肋主要承受压力,弯矩较小;由于系杆梁预应力的作用,系杆梁全跨受压;吊杆索力分布比较均匀,对桥面系的线形控制作用比较明显;各混凝土构件总体处于受压状态,桥梁设计最大压应力小于材料容许应力,具有较大安全储备,桥梁的变形均在设计规范规定范围之内,表明该桥梁施工方案合理.计算结果已为该桥的施工监控提供参考.     

双参数弹性地基上锥壳自由振动

本文研究双参数弹性地基上锥壳的自由振动问题,并计及地基惯性作用。通过引入一个位移函数,位移型基本微分方程组化成一个八阶可解偏微分方程,并用幂级数方法得到了该控制方程的解析解。根据所得的解,结合工程实例,文中给出了固定边和简支边锥壳的振动特征方程和数值结果。在地基深度发生变化时,详尽地比较了双参数模式与文克勒模式的差异,从而得出了文克勒弹性地基模式的适用范围。     

结构振动控制的不同直径NiTi丝力学性能试验研究

试验研究了三种直径超弹性NiTi SMA丝的力学特性,考察了循环加载次数、应变幅值、加载速率和环境温度对其力学性能（相变应力、每循环耗散能量、割线刚度、等效阻尼比和残余应变等）的影响,揭示了加卸载过程中因潜热引起的SMA丝温度的变化规律。研究表明：随着循环加载次数的增加,三种材料的马氏体相变开始应力降低、每循环耗散能量和割线刚度逐渐减小,而残余应变累计增大,但约20圈后趋于稳定。而在同等条件下,三种材料相比,直径0.5mm SMA丝阻尼耗能特性和自复位特性优于另两种材料,而直径1.2mm和2.0mm SMA丝的力学性能基本接近。试验结果为SMA阻尼器的设计提供了依据。     

湛河斜靠式拱桥考虑吊杆破断时的稳定性能分析

以跨越平顶山市湛河的斜靠式拱桥为工程实例,采用有限元程序MIDAS/Civil建立该拱桥空间有限元计算模型,考虑不同的吊杆破断情况,进行斜靠式拱桥空间稳定性能分析,对比斜靠式拱桥不同吊杆破断情况与吊杆完好状态下的桥梁稳定性能计算结果。得出结论:各工况对应的桥梁第1阶稳定系数在7.10～7.34之间,满足一般拱桥稳定系数大于4～5的要求;吊杆破断对该桥梁的低阶失稳模态几乎没有影响,失稳形式主要表现为拱肋的面外扭转失稳;主拱吊杆破断对桥梁稳定系数影响较大,稳定拱吊杆破断对桥梁稳定系数影响较小。计算结果对正确认识斜靠式拱桥在不同吊杆破断状态下的稳定性能以及进行斜靠式拱桥的科学维护,具有重要的理论意义及工程实用价值。     

河南甄坟沟大桥支座更换布置方案研究

以支座损坏后进行全部更换的河南甄坟沟大桥为研究对象,利用有限元软件MIDAS/civil,对具有较大纵坡和较高桥墩的四跨先简支后连续分体式组合小箱梁桥的静动力特性进行计算.分析比选了两种支座更换布置方案:对称的2号墩同定支座方案和非对称的3号墩固定支座方案.根据该桥梁静力计算、自振特性计算和在设计地震作用下的反应谱分析计算,得出3号墩固定支座方案为支座更换合理布置方案的结论.     

虚拟横梁单元法在小箱梁桥建模中的应用

本文以由4片分体式组合箱梁组成的40m单跨简支梁桥为研究对象,利用大型有限元软件MIDAS/Civil,分别建立了实体单元模型、虚拟横梁单元模型,对比分析了2种计算模型在4种荷载工况下各片箱梁的跨中位移解.计算结果表明:实体模型计算结果准确但建模复杂,与之相比,虚拟横梁单元模型的最大误差为-2.3%.得出了虚拟横梁单元法是分体式组合小箱梁桥的合适建模方法,可用于分体式组合小箱梁桥结构分析.