带拉索景观钢桥的设计与分析

结合潍坊市凤凰桥实际工程,介绍了带拉索景观桥的受力分析和设计过程,并对其进行了整体弹性屈曲稳定分析。通过计算分析发现,带拉索的斜对称钢桥整体屈曲主要以平面外屈曲为主,并得出了影响其弹性屈曲稳定系数的几个主要因素。同时,对拉索的设计及其相关节点设计进行了介绍。     

施威德勒型球面网壳屈曲荷载与自振频率关系分析

应用动力学原理对网壳屈曲荷载与自振频率的关系进行了分析,并利用有限元法对某施威德勒型球面网壳进行了线性屈曲、非线性屈曲、自振频率分析.对比了网壳线性屈曲与非线性屈曲分析所得的屈曲荷载值,验证了荷载-自振频率法所得屈曲荷载值的可靠性;对荷载-自振频率曲线进行了拟合,推导了拟合公式.结果表明:拟合公式计算结果与有限元分析结果相对误差小于4.3%;荷载-自振频率法对网壳的稳定性监测具有一定的参考价值和实践指导意义.     

蜂窝梁腹板在纯弯状态下的屈曲性能分析

基于薄板的屈曲理论,通过有限元分析软件ANSYS对带有六边形孔的腹板进行了屈曲性能分析,求出了单孔及双孔腹板在纯弯作用下的屈曲形态和屈曲系数,并最终拟合了板的高厚比限值,可供有关设计参考。     

工字钢-混凝土组合梁弹性约束畸变屈曲研究

约束畸变屈曲是不同于侧向屈曲和畸变屈曲的一类特殊的屈曲形式,通常发生在组合梁负弯矩区。基于弹性地基压杆方法对组合梁弹性约束畸变屈曲进行了研究。将Svensson压杆模型进行改进,考虑了腹板参与部分,并推导了两种基于改进压杆模型的变轴力稳定计算表达式。借助于有限元方法,分析了现有变轴力弹性地基压杆方法用于组合梁约束畸变屈曲的求解精度,研究结果表明：弹性地基压杆方法对组合梁作用纯弯矩及三角形负弯矩情况符合良好,但对非线性弯矩分布情况精度较差。对约束畸变屈曲引入等效弯矩假设,并对其适用性进行了分析,提出了约束畸变屈曲等效弯矩假设临界长度简化公式,进而通过三步简化实现了连续组合梁弹性约束畸变屈曲计算。图16表7参17     

双轴对称楔形工字钢梁的弹性弯扭屈曲

本文利用基于板壳屈曲理论的有限元方法对楔形薄壁构件的弯扭屈曲进行了分析,对两种基于薄壁杆件理论的楔形工字钢梁弯扭屈曲分析方法进行了对比。基于较精确的楔形薄壁构件屈曲理论,对承受线性变化端弯矩作用的楔形梁的弯扭屈曲进行了大量分析,并提出了新的楔形工字钢梁临界弯矩计算公式。该公式形式与等截面梁的相同,便于工程应用。     

扭转作用下有缺陷柱形壳的屈曲和后屈曲性能

分析扭转作用下有缺陷柱形壳的屈曲和后屈曲性能。基于Karman-Donnell-Type非线性微分方程建立计算公式,采用壳屈曲的边界层理论进行分析,以获得能严格满足边界条件的解决方案。采用奇摄动技术,以确定屈曲载荷和后屈曲平衡路径。数值结果显示,目前的理论能对柱形壳的后屈曲性能进行较好评估。同时分析了几何参数对柱形壳的屈曲和后屈曲性能的影响。证实了扭转作用下柱形壳的后屈曲平衡路径并不稳定,并且相对更短的壳体具有更高的后屈曲平衡能力。最后,指出初始缺陷对柱形壳屈曲和后屈曲性能的影响。对具有初始横向挠曲的有缺陷壳体的分析结果显示：即便是非常小的缺陷,也确实会减少屈曲承载力,并使得后屈曲稳定性变差。扭转作用下柱形壳的屈曲和后屈曲性能显示出明显的缺陷敏感性。此外,如果缺陷更大,那么带来的影响也随之会变得更大。     

夹芯板弯曲屈曲分析的有限条-棱方法

用有限条 -棱方法对冷弯薄壁型钢压型表面泡沫夹芯板进行了弯曲屈曲分析 ,得到了夹芯板受压面层屈曲时的临界应力、屈曲荷载及屈曲半波长 ,并与试验结果进行对比 ,理论值与试验值吻合较好     

轴压功能梯度材料圆柱壳的弹、塑性屈曲分析

功能梯度材料板壳弹性屈曲领域研究已取得许多卓有成效的成果,而弹塑性、塑性屈曲问题的研究却鲜有报道。针对功能梯度材料圆柱壳的弹、塑性屈曲问题,采用有限元软件ABAQUS开展了数值模拟与分析。分析中采用叠层模型,定义材料沿厚度方向的梯度特性,计入材料的物理非线性和前屈曲几何非线性的影响。计算得到弹、塑性功能梯度材料圆柱壳的屈曲临界荷载和变形模式,给出了壳体从弹塑性屈曲到塑性屈曲的转化过程,并对屈曲类型对应的区域进行划分,研究了壳体厚度、组分参数对屈曲临界状态的影响。     

方形钢管混凝土局部屈曲有限元分析

应用通用有限元程序,对方形空钢管、方形钢管混凝土两种不同构件进行了特征值屈曲分析,研究了该两种不同构件的屈曲模式及临界屈曲应力,并与试验研究成果及理论分析结果进行了比较,结果吻合良好.     

防屈曲耗能支撑研究与应用综述

介绍了防屈曲耗能构件的构成以及其发展过程,阐述了防屈曲耗能支撑构件三种主要类型的截面形式,并对比分析了不同类别的防屈曲构件优缺点,介绍了防屈曲耗能支撑所具有的主要性能及其在实际工程的应用效果,最后对防屈曲耗能支撑今后需要进一步研究的重点进行了说明。     

空间拱-斜柱支承管桁架结构的有限元分析

介绍了某大跨度空间拱-斜柱支承管桁架结构的几何成形原理和结构布置;运用SAP2000对其整体结构进行了静动力分析,运用ANSYS对其整体结构进行了特征值屈曲分析和非线性屈曲分析,并对每榀空间钢拱的屈曲模态和计算长度运用SAP2000进行了分析计算,最后对多平面空间管桁架KK型节点进行了有限元分析.分析结果表明,结构的屈曲承载力计算应该同时考虑几何和材料双重非线性,并施加初始几何缺陷;对于空间钢拱计算长度的分析应考虑整体结构对其边界的约束作用;结构的各项性能指标满足要求.     

垂直井筒内悬挂管柱屈曲演变有限元分析

摒弃常规方法中管柱屈曲挠曲线的假设,建立垂直井筒内悬挂管柱的几何和接触双重非线性力学模型,虚拟较大的阻尼比,进行有限元计算。采用正向加载法得到管柱稳定的连续接触的螺旋屈曲构型;采用逆向加载法,根据螺旋屈曲构型,逐渐增加悬挂拉力,进行屈曲演变分析;并分析摩擦力和管柱长度对临界载荷的影响。结果表明:螺旋屈曲向正弦屈曲转变是突变的过程,屈曲模态构型包括螺旋屈曲构型、刚螺旋屈曲和正弦屈曲。摩擦力对临界载荷的影响甚微。随着管柱长度增加,各阶屈曲模态的临界载荷均逐渐减小并趋于常值。此方法适用于斜井、曲率井和水平井管柱的屈曲过程分析。     

方钢管端柱加劲两边连接钢板剪力墙弹性屈曲性能分析

仅与框架梁相连的钢板剪力墙侧边易发生屈曲,对侧边进行加劲可提高其屈曲承载能力。对边缘方钢管端柱加劲的480个钢板剪力墙弹性屈曲性能进行分析,研究端柱刚度对剪力墙屈曲模态的影响,分析方钢管端柱加劲钢板剪力墙弹性屈曲性能要求和端柱门槛刚度确定方法;通过有限元方法求解方钢管端柱加劲剪力墙弹性屈曲系数,并对影响因素进行分析,给出弹性屈曲系数计算式。     

Г形框架的屈曲敏感性计算与分析

介绍了基于ANSYS有限元分析软件对Г形框架结构的非线性屈曲分析步骤，并列举了工程算例，得出了该不稳定屈曲结构对初始缺陷敏感的结论，并对工程设计提出了指导性建议。     

高温下轴压方钢管混凝土短柱的热屈曲分析

基于薄板小挠度理论,采用能量法对方钢管混凝土中钢板局部热屈曲性能进行了理论分析。推导了热力耦合作用下钢管混凝土中钢板的临界屈曲系数,并给出了相应的钢板临界屈曲温度计算公式;推导了钢管混凝土外包钢板在热力耦合作用下外荷载、热荷载与常温临界屈曲荷载的关系。结果表明:钢管的弹性模量对临界屈曲温度没有影响;宽厚比对临界屈曲系数及临界屈曲温度有较大影响,并建议了宽厚比限值;通过热屈曲临界系数求得构件屈曲时长宽比的最小值,可用于钢板热屈曲设计。     

ABAQUS在单层网壳非线性屈曲分析中的应用

单层网壳结构稳定性分析是结构工程领域的重要课题之一。规范规定单层网壳设计时需进行非线性屈曲分析。本文简要介绍了非线性屈曲分析的原理,并结合实际工程,运用ABAQUS软件对其进行非线性屈曲分析,证实该网壳结构满足稳定性承载力要求。     

方形钢管混凝土钢管壁弹性屈曲分析

对方形钢管混凝土钢管壁局部屈曲行为进行弹性分析,推导钢管壁发生局部屈曲时的屈曲系数、屈曲半波长及临界屈曲应力表达式,并与局部屈曲试验研究成果进行比较,提出更为合理的计算公式,为后续的进一步研究打下基础。     

钢-混凝土混合结构体系屈曲模态判别标准及临界荷载简化算法

为了研究核心筒支撑作用对屈曲模态和屈曲临界荷载的影响,建立了钢-混凝土混合结构体系简化力学模型,并在大量有限元分析的基础上,研究了钢-混凝土混合结构体系中框架和支撑两部分之间的相对强弱关系对屈曲模态的影响。根据屈曲模态不同,将钢-混凝土混合结构体系划分为4种类型,归纳出可靠的屈曲模态判别标准,并提出了与各类屈曲模态对应的临界荷载简化算法。研究结果表明:该简化算法计算结果准确、可靠,可供设计人员采用。     

方形钢管混凝土钢管壁弹性屈曲分析

对方形钢管混凝土钢管壁局部屈曲行为进行弹性分析,推导钢管壁发生局部屈曲时的屈曲系数、屈曲半波长及临界屈曲应力表达式,并与局部屈曲试验研究成果进行比较,提出更为合理的计算公式,为后续的进一步研究打下基础.     

加劲钢柱腹板受压稳定性分析

基于大型通用软件ANSYS,分析了6种加劲肋参数下的钢柱弹性屈曲特性,由分析结果得到了加劲肋的厚度越大,对腹板的约束越大,并有效的提升了钢柱腹板的一阶临界屈曲应力系数,120 mm宽的加劲肋由于自由伸出长度过大,会发生过早的屈曲,而导致腹板屈曲失效。