支座约束对拱平面外屈曲荷载的影响

通过与文献中试验结果的比较,验证了可以采用ANSYS软件中的Beam189梁单元模拟弹性拱的平面外屈曲,计算了四种约束条件下拱的内力和平面外屈曲荷载.结果表明,拱圆心角较小时支座约束对拱的平面外屈曲荷载影响较大,随着圆心角的增大,四种支座约束条件下拱的屈曲荷载越来越趋于一致,文章从受力的角度给予了解释.     

钢拱平面外稳定的有限元分析

通过有限元软件对钢拱在不同的荷载条件、圆心角、支座约束、侧向支撑等参数下进行平面外弹性稳定分析．得出拱的平面外屈曲荷载随着圆心角的增大而逐渐减小和侧向支撑的数量对屈曲荷载的影响。     

圆心角对预应力砼曲线连续梁弹塑性力学的影响

圆心角是影响曲线梁力学行为的重要因素.为揭示圆心角对预应力混凝土曲线连续梁弹塑性力学行为的影响规律,笔者建立的预应力混凝土曲线梁理论模型及程序,用计算机模拟一系列不同圆心角情况下的预应力混凝土曲线连续梁,研究了在弹性和塑性阶段预应力混凝土曲线连续梁的内力、变形及支座反力随圆心角的变化规律.得出在弹性工作阶段当α0≤0.25时,对于剪力和弯矩可按直线梁计算的结论.     

实腹式等截面纯压钢拱的平面内弹性屈曲系数

利用有限单元法对静水压力作用下的圆弧钢拱、沿水平轴分布的竖向均布荷载作用下的抛物线钢拱、沿拱轴线分布的竖向均布荷载作用下的悬链线拱的平面内弹性屈曲进行研究,考虑了屈曲前变形、剪切变形及长细比的影响。得到了三铰拱、两铰拱、固定拱的弹性屈曲系数的数值解。对数值解与传统的经典解进行了对比分析,数值解具有更高的精度。计算结果表明,长细比大约在20~50的范围内时,经典解具有很大的误差,用屈曲系数经典解得到的计算长度系数来进行这类纯压拱的平面内稳定性设计将非常不安全。     

三心圆拱断面隧道围岩黏弹性位移解及应用

基于弹性力学的复变函数方法和弹性-粘弹性对应原理,将物理平面(z平面)上三心圆拱断面隧道围岩区域映射到计算平面(ζ平面)上单位圆外域,并用2个应力函数表示围岩的应力、位移及其对应边界条件。考虑临近开挖面的空间影响效应,将其以应力释放率表示,运用幂级数解法、Laplace变换等手段给出了三心圆拱断面隧道围岩的粘弹性位移解析解,并与数值解对比验证了理论解的正确性。将该方法应用于杨林隧道,分析了围岩粘弹性变形规律,揭示了隧道开挖面推进速度、空间影响效应、侧压力系数对隧道围岩粘弹性位移的影响规律,对类似断面隧道围岩粘弹性变形分析具有普遍应用价值。     

钢结构稳定设计讲座 第十讲 环和拱的稳定

本讲论述了圆环和各种不同形式的拱的稳定问题,并以拱为主要对象,论述包括了平面内稳定和平面外的稳定,也包括了弹性稳定和非弹性稳定。除少量基本概念外,还着重介绍了实用计算方法,包括德国钢结构稳定规范DIN 18800-Ⅱ中的规定。     

实腹圆弧钢拱的平面内稳定极限承载力设计理论及方法

拱的平面内稳定极限承载力设计一直没有成熟的规范指导。本文用有限壳单元模型先分析了工形截面两铰圆弧钢拱的平面内弹性屈曲性能,与拱的经典屈曲理论作了对比,指出了必须同时考虑长细比和矢跨比对屈曲荷载的影响。然后分析了两铰圆弧钢拱受静水压力和其它荷载作用下的弹塑性屈曲性能,指出了典型破坏机理为拱两侧1/4跨附近形成塑性铰导致结构失效。利用拱的弹性屈曲荷载定义了拱的正则化长细比,用Perry-Robertson公式的形式,建立了拱的稳定系数与正则化长细比的关系,提出了受静水压力的两铰圆弧钢拱的平面内稳定极限承载力设计方法,并用轴力和弯矩的两项相关公式提出了受其它荷载作用下的平面内稳定极限承载力设计方法。     

某工程钢管桁架拱的稳定性分析

以65m大跨度圆弧钢管桁架拱为对象。对承受轴力和平面内弯矩共同作用的钢拱验算平面内整体稳定应力。采用有限元SAP2000软件，以单拱作为研究对象，分析其特征屈曲失稳，施加初始缺陷，同时考虑几何非线性，分析极限值屈曲。按整个钢管桁架组拱，进行与单拱同样的屈曲分析，比较两者计算结果。     

拱墙结构平面外失稳机理与设计研究

拱墙是一种由拱、立柱、横梁组合而成的竖向平面结构，横梁上的竖向平面内荷载通过立柱传递到大跨度拱体中。为研究拱墙结构的失稳机理，采用有限元分析方法，对拱墙模型在弹性和弹塑性条件下的稳定性能进行了研究。分析结果表明：立柱侧向刚度及横梁侧向支撑刚度是影响拱墙稳定性能的主要因素，当横梁侧向支撑刚度小于其门槛刚度时，拱墙的屈曲模式表现为拱墙整体平面外失稳；当横梁侧向支撑刚度大于其门槛刚度而立柱的侧向刚度小于其门槛刚度时，拱墙的屈曲模式表现为拱体的平面外失稳；当横梁侧向支撑和立柱的侧向刚度均大于各自的门槛刚度时，拱墙的屈曲模式表现为拱墙整体平面内失稳。结合某火车站站房工程，建立了横梁位置施加侧向弹簧支撑和带纵向桁架的两种拱墙模型，分析了该拱墙结构的平面外稳定承载力。结果表明，纵向桁架为拱墙横梁提供的平面外支撑刚度远大于拱墙的侧向支撑门槛刚度，提高拱墙的平面外稳定承载力需通过增大立柱的侧向刚度和加强立柱两端的可靠连接实现。     

纯压抛物线拱平面内稳定性及设计方法研究

采用大挠度弹塑性有限单元法对全跨竖向均布荷载作用下纯压抛物线拱平面内稳定承载力进行研究,考虑材料非线性、焊接残余应力、初始几何缺陷、矢跨比和支承条件等因素的影响,得到了热轧圆管截面、焊接工字形截面和焊接箱形截面纯压三铰、两铰和无铰抛物线钢拱的平面内稳定性设计曲线,给出纯压抛物线钢拱的平面内稳定设计公式。以拱的正则化长细比为基本参数,统一了三铰、两铰和无铰纯压抛物线钢拱的平面内稳定设计曲线,可用于全跨竖向均布荷载作用下纯压抛物线钢拱的平面内稳定性设计,同时可供实际设计时使用和制定有关规程时参考。     

钢管混凝土提篮拱桥内倾角对内力分布影响的研究

泉州市和昌大桥采用钢管混凝土提篮拱桥桥型。本文利用有限元方法分析了钢管混凝土提篮拱桥内倾角对内力分布的影响,着重研究其弯矩的变化情况。结果表明,在相同荷载工况下,拱肋内倾角对拱肋弯矩的影响不明显。     

改进圆盘试验方法分析与抗拉强度公式的修正

测定岩石、混凝土等脆性材料抗拉强度时最常用的方法是改进巴西圆盘试验,但存在几种不同的改进圆盘试验方法,各试验结果是否准确、相互之间有何差异需要明确。考虑不同的加载面圆心角,通过数值模拟的方法对比分析了3种改进圆盘试验之间的差异,并与理论结果进行了对比。结果显示,相同的加载面圆心角,采用弧形集中加载模式时试样劈裂面上的拉应力区分布范围最大,其次是弧形均布加载模式,最后是平台加载模式。当加载面圆心角在20°～40°范围内时,试样满足中心起裂的要求,且试样中心点处压应力与拉应力的比值较小,因此建议采用该范围内的加载面圆心角进行试验。根据脆性材料格里菲斯破坏准则,引入了修正系数k,对改进圆盘试验抗拉强度公式进行了修正。     

喷锚支护与隧道自承拱的机理

为了使岩石隧洞拱部稳定,喷锚支护被广泛用于地下隧洞的支撑设计中。正确的喷锚支护设计应该基于对喷锚支护加固的特性和洞顶岩石拱结构的机理两方面都有一个清楚的认识。为此,以三峡工程地下厂房拱顶设计为例,研究洞顶岩石拱结构形成及加固机理。     

拱肋倾角对中承式拱桥受力的影响

大跨度中承式拱桥的拱肋有垂直拱肋、提篮拱肋及外倾拱肋之分,本文研究了不同的拱肋倾角对中承式拱桥受力特性的影响。拱肋外倾成蝶形拱对拱肋弯矩、稳定性不利,用于大跨度中承式拱桥时经济性较差;拱肋内倾的提篮拱桥,可在一定程度上改善拱桥的静力和稳定性能,分析表明拱肋内倾角在10°左右时最优。     

混凝土柱顶上钢斜梁拱的设计与施工问题

讨论了混凝土柱顶上钢斜梁拱结构的技术特点及在设计与施工方面存在的特殊问题：拱结构与梁结构的重大区别、拱脚推力释放及拱内力改变对屋面坡度的敏感性、拱脚水平位移对拱顶住移的影响、由拱结构转变成梁结构的可能性、拱脚适宜的构造形式、为克服拱脚推力释放应采用的施工措施等，可为钢结构设计与安装施工人员参考。     

组合梁混凝土受拉开裂计算方法

组合梁除了发生抗弯承载力、挠度变形和整体及局部失稳等可能的主要破坏形式之外，还可能发生混凝土翼缘板横向及纵向开裂。本文针对这种次要破坏情况的各种文献进行了综合分析和比较。对明确组合梁混凝土开裂机理的分析有一定的理论和实践指导意义。     

青岛现代艺术中心工程测量放线技术研究

通过对青岛现代艺术中心工程局部测量放线的描述来介绍复杂工程的测量放线.该工程中高落差的地下下返圆环形管沟、不同半径的弧形墙和三维空间变弧钢筋砼墙都给工程的测量放线带来很大难度,采用传统的测量放线方法无法保证工程的顺利进行.通过试验形成了一套针对复杂工程的切实可行的测量放线方案,解决了施工中遇到的难题,保证了工程的顺利进行.     

圆形建筑物中心位置的精确测定

介绍了精确测定圆形建筑物和构筑物中心位置的两种简便方法———角度交会法和极坐标法 ,运用这两种方法可以使用常规仪器经简单数学计算 ,即可得到圆形建筑物中心的精确位置     

某拱架整体稳定性有限元分析

针对某桥的拱架拼装及主拱施工过程中的整体稳定性进行有限元分析,选择施工中5个工况进行拱架整体稳定性计算,分析了这些工况的失稳模态,指出了拱架失稳的原因,为确保拱桥施工的拱架稳定性要求提供了参考依据。