基于虚功原理确定高架车站轨道梁不利位置分析

机动法是绘制结构影响线的基本方法,超静定结构可以应用机动法来绘制量值的影响线轮廓,但其影响线纵标求解过程较为复杂。文章以多跨连续梁为研究对象,首先利用单位支座位移法求出多余约束支座反力;然后将多余约束支座反力视为外荷载作用于结构上,根据虚功原理,直接计算出超静定结构影响线的纵标;最后通过铁路荷载的实例找出梁的不利位置,对于多跨高架车站轨道梁的不利位置选取有重要作用。     

复杂荷载作用下结构位移计算—位移影响函数积分法

本文提出了计算位移的一种方法——影响函数积分法,借助单位力或单位力偶作用下的位移影响函数,经过积分进行位移计算,概念简明,计算简便,尤其是对在复杂荷载作用下的各类静定和超静定结构的位移计算具有一定的实用意义。     

对称受拉杆系的荷载—位移关系分析

对称受拉杆系的轴力及结点位移计算方法都存在一定的局限性,而通过建立荷载—结点位移函数关系式,可解决瞬变体系结点位移计算问题,同时提出了超静定结构的各杆轴力比值公式,为结构优化设计提供了理论依据。     

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。     

引导式结构力学课程主观题在线答题与自动评判方法研究

以结构力学课程无纸考试为出发点,分析了主观考试题在线答题与计算机评定的难点问题,提出了引导式主观考试题型的交互答卷与自动评判的程序方法。在VB软件平台下,以图乘法计算结构位移问题为例,描述了结构力学课程主观题型在线交互答卷与成绩自动评判的程序机理,给出包括静定结构弯矩图绘制、图乘法计算结构位移、超静定结构力法与位移法求解和结构固有特性问题在线答题与自动评判实例。此研究解决了结构力学课程主观题型的无纸化考试与自动评判问题,其研究思路将为力学等工程类课程主观题型的考试与评定提供有效的程序方法。     

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。     

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。     

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.     

超静定结构预应力等效结点荷载的计算

本文基于结构分析的位移法，提出通过直接计算等效结点荷载的方法来计算预应力对超静定结构所产生的次内力。根据虚功原理引入杆件的形函数，推导了计算具有任意预应力筋曲线形状及沿预应力筋纵向具有任意分布的预应力所产生的杆端等效结点荷载的积分表达式。文东的算例表明该方法力学概念清晰，计算过程简单，可为预应力砼起静定结构的设计提供简单有效的工具。     

基于本征-虚拟激励法的大跨钢结构风振响应分析

风荷载在复杂钢结构的整体提升施工过程中起到控制作用,而提升状态下的结构力学性能与其他阶段完全不同,建立精确的数值模型与分析方法对合理确定提升状态下的结构风振响应非常必要.本文建立了整体结构提升状态下的数值模型,利用非线性弹簧单元模拟拉索对提升区的水平约束作用,并对其进行模态分析,结果显示该模型与实际结构的力学性能相吻合.将本征正交分解法与虚拟激励法相结合,提出了本征-虚拟激励法.对风速互功率谱进行正交分解,得到可代表随机脉动风场的特征荷载向量;通过对有限元软件ANSYS进行二次开发,将其用于实际工程的提升状态风振响应分析.将计算结果与虚拟激励法进行对比分析,结果表明,该方法在大大减少计算代价的同时,计算结果与虚拟激励法完全相符.     

几何组成分析在结构力学中的广泛应用

几何组成分析能区分静定结构及超静定结构。除此外,几何组成分析的灵活运用,能选择出求解结构力学问题更简单的方法。     

工程教育认证背景下结构力学“金课”设计研究

本文基于工程教育理念,针对结构力学课程特点,分析了结构力学课程对土木工程专业毕业要求的支撑作用,按照“金课”标准对结构力学教学思路进行设计。以力法求解超静定结构的课程内容为例,采用案例教学法、启发式教学法、研讨式教学法等多种方法,从工程实例引入超静定结构,讨论力法求解的具体思路和步骤,并应用于解决郑州奥体中心体育场钢结构工程等问题,实现从解决一般工程问题到解决复杂工程问题的跨越。课程教学取得了良好成效,可为其他工科工程基础类课程教学提供参考。     

Closed-form moment solution for continuous beams and bridge structures

Moment distribution continues to be a valuable structural analysis tool for spot-checking member-end-moments of continuous beams and frame structures from computer results. Prior to the widespread use of mainframe and, later, personal computers in the 1980s and 1990s, moment distribution provided a simple hand method for practicing civil engineers to analyze and design statically indeterminate structures, since its public introduction in the early 1930s by Hardy Cross, directly leading to new types of designs and construction. The chief benefits of this method of analysis over the other available methods are that (1) member-end-moments are found directly from the applied loads without first determining various displacement components, (2) no simultaneous equations need to be formed and solved, (3) it is easy to remember and apply, (4) an approximate solution can be obtained at any stage in the analysis and (5) a remarkable variety of statically indeterminate structures can be solved by hand. While the development and introduction of moment distribution represents a great advancement in the history of structural engineering, the distribution process can be tedious, especially if only a few final member-end-moments of a multi-redundant structure are desired. Additionally, when results are wanted to a greater accuracy, the number of distribution cycles required and the number of significant figures that must be carried through the process make it a daunting procedure. In this paper, a new method is presented that gives exact member-end-moments for continuous beams and bridge structures, without the need to distribute moments back and forth as in moment distribution or to set up and solve simultaneous equations, as with the stiffness method. It is anticipated that the primary application of the proposed method will be to spot-check computer results.     

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。     

柱承式带隔板钢筋混凝土筒仓的内力分析

柱承式带隔板钢筋混凝土筒仓由于其特殊的结构形式,与普通圆筒仓在受力方面有很大的不同,圆筒仓设置隔板后,隔板与筒壁固接,其受力发生了根本变化,由原来的3次超静定结构变为6次超静定结构。运用结构力学中超静定结构力法的对称性给出了柱承式钢筋混凝土深筒仓仓壁和隔板的内力计算方法,以供设计与研究参考。     

结构力学中反对称荷载作用下对称刚架的弯矩图规律

在结构力学的学习过程中,绘制弯矩图是基本功,属于重点考查内容,也是结构内力分析的起始性关键环节。超静定结构的弯矩图比较复杂,严重影响了学生对基本内容的理解和掌握。文章旨在通过对比静定对称刚架的弯矩图,分析反对称荷载作用下超静定对称刚架的弯矩图特点,从而找出对称刚架弯矩图的一般性规律。