矩形底无筋壳扁的几个计算理论问题(一)

“无筋扁壳理论及其应用”一文[1](以下简称袁文)发表后,我们曾经接到许多来信,并陆續看到不少讨论文稿与总结资料。综合起来主要有以下几点:第一,袁文所介绍的无筋扁壳(即·无拉力薄壳)已经在很多地区采用,实践证明,无筋扁壳应用在中小跨度的屋顶与楼盖中除个别情况外,一般都是经济与安全的,它具有一定的优越性。第二,认为袁文所介绍的矩形平底无筋扁壳的     

关于“矩形平底无筋扁壳的几个计算理论问题”的讨论

建筑学报1962年第1、3两期刊载了袁啸楚等同志发表的“矩形平底无筋扁壳的几个计算理论问题”的文章(以下简称原文),对交献[1]的某些问题作了进一步的研究。笔者学习之后,提出下面几个问题来讨论。一、关于差分方法的应用均布荷载作用下的无筋扁壳曲面微分方程为:     

对“无筋扁壳理论及其应用”一文的几点意见

我读了袁啸楚同志在土木工程学报1960年第1期上发表的“无筋扁壳理论及其应用”一文后,很感兴趣,这里提出自己一些粗浅的意见。 1.关于矩形扁壳的曲面方程 在袁啸楚同志的文章中(以下简称原文),提供了四边边界上竖标z=0的矩形扁壳的计算表格和按狄里克雷问题的差分解法,来解决其他边界条件下壳体的计算问题。采用表格计算虽简捷,但却受边长比的限制,用差分法和三角级数法则较繁琐,因而这     

带肋扁壳的拟双层壳分析法

本文把蒂肋扁壳的肋看作为一层同壳，且连续化为下层壳，并与蒂肋壳的壳板即上层壳组成件同工作的拟双层壳计算模型，进而可按弹性小挠度薄壳理论分析计算蒂肋扁壳。文中椎导建立了一般情况下带肋扁壳混台法的基本方程式。这种构造上的拟札层壳一般不存在中面，因而壳体的薄膜内力、弯矩与薄膜应变、弯曲应变是耦合的，存在一个耦合矩阵，它可充分反映肋与壳板偏心矩e的影响。对于两向正盘正放与三向带肋扁壳文中作了详细的讨论，并说明了在一定条件下，基本方程式可简化为一个构造上正史异性甚至各向同性单层扁竞的基本方程式，以方便计算和工程应用。文中附有算倒两则。     

网状扁壳与带肋扁壳组合结构的拟三层壳分析法

本文对网状扁壳与带肋扁壳共同工作的组合结构(可简称组合网状扁壳),采用连续化的拟三层壳的计算模型,按弹性小挠度薄壳理论进行分析计算,推导建立了混合法的基本方程式。由于这种构造上的拟三层壳在一般情况下不存在中面,因而壳体的薄膜内力、弯矩与薄膜应变,弯曲应变是耦合的,存在一个耦合矩阵,使得基本方程式比单层光面的符氏扁壳方程要复杂得多。对于周边简支的组合网状扁壳可求得基本方程式的解析解。文中对三向、四向组合网状扁壳进行了详细讨论,并指出了在特定条件下,可退化为一个当量的各向同性单层扁壳。对于一般网状扁壳的拟壳分析法及带肋扁壳的拟壳分析法分别属于本文的两种特殊情况。文中附有计算例题。     

无拉力双曲扁壳设计中几个问题的试验研究

自从无拉力双曲扁壳的设计和试点工程在有关刊物上发表以后,我们经过学习、推广和研究,认为这种壳体用在矩形底边时,在目前的设计理论上还有不够完备之处。虽然国内已有很多同志发表了关于这方面的论文[1][2],但仍然存在一些问题需要继续研究解决。这些问题是:(1)关于矩形底边壳体曲面坐标的确定问题;(2)关于多跨连续壳体的边肋设计问题;(3)关于壳体的实际应用问题。我们针对上述问题进行了试验和研究,现将我们得出的初步成果介绍如下。     

无筋扁壳理论及其应用(下)

四、边緣构件的計算 无筋扁壳边緣构件的剛性与强度,是决定壳的安全受力的重要关鍵。同时由于壳体本身不需要配置受力鋼筋,边緣构件的配筋率,就对整个結构的經济指标,有决定性的影响。因此无筋馬壳边緣构件的应力分布情况与正确計算方法,是十分值得深入研究的重要問題。目前有关这方面的参考資料还很少,根据初步探索与試驗,我們認为計算边緣构     

新型薄壳结构的实用计算方法(六)

三、双曲薄壳的静力分析 (一)一般方程式的建立 1.基本假设 除了扁壳的一般基本假设外,还引入: (1)肋宽皎肋高为小,故不考虑肋传递壳体的势力与扭矩。 (2)肋的间距远小于壳体平面尺寸,故可近似地视带肋壳为正交异性的匀质体。 2.基本方程式 壳体座标、表面荷载分量、位移分量及内力分量的正号方向如图1所示:     

文克尔地基上四边自由矩形带肋梁板的计算

弹性地基上自由边矩形板问题是Kirchhoff薄板理论的难题之一，文献[1]采用叠加法得到了该问题的精确解，文献[2]采用能量法得到了该问题的近似解。由于肋梁的存在，弹性地基上带肋梁的矩形板问题比平板问题更复杂。本文采用里兹法得到求解该问题的一个近似方法。1 弹性地基上带肋梁板的平衡方程及应变能泛函弹性地基上的矩形平板的平衡微分方程为： （1）式中 D—板的刚度，E为板的弹性模量，h为板的厚度，ν为板的泊松比；w—板的竖向挠度；p—为外荷载；k—文克尔系数。图1为带肋梁矩形板的结构简…     

扁壳温度应力的计算(一)

近年来,薄壳结构在我国建筑工程中有了迅速的发展,其中扁壳屋盖结构获得了许多的实际应用。随着薄壳结构的推广与应用,设计工作者对薄壳结构的设计计算要求考虑更多的因素(例如温度作用,振动影响以及稳定性等)。本文是以弹性理论为基础,对扁壳在温度作用下的基本微分方理的建立,边界条件的确定以及短形底双曲扁壳和圆形底扁球壳的具体解法进行了探讨,提出这两类壳体在温度作用下较精确的级数解法和近似而简捷的边界效应解法,同时对符拉索夫     

均布荷载下多波连续球面扁壳的计算

本文根据扁壳的弯矩理论讨论了矩形底球面扁壳的解析解。给出的内力及位移分量的表达式可用来考虑连续壳体的边界影响。解析解采取单级数形式。通过数值计算的结果分析,证明解的收敛性较好,可满足工程设计的要求。已编制了输入数据简单且勿需较大内存的微机通用程序。     

双曲扁壳边拱的简捷计算

双曲扁壳的边缘支承构件,在中小跨壳体中一般作成抛物线双铰拱(图1)。目前关于这种壳体边拱简化计算的资料还不多。在一般计算中,往往按照图2的荷载形式,根据结构力学中所熟知的双铰拱的计算方法,求得拉杆的拉力及拱的内力。这种方法不仅非常麻烦,且仍属近似方法。它把壳体边缘剪力S的分布荷载形式化成     

周边简支多角形底球面扁壳的简化计算

本文探讨周边简支多角形底的球面扁壳在边缘与角点附近应力的简化分析法,现在这种壳体还没有准确的分析法。在边缘附近弯短与薄膜力的分析与矩形底时一样。在角点附近则需要区别夹角α大于或小于90°的二种情况。当α>90°时普通的扁壳理论方程还不完全适用,并指出这个问题与平板弯曲中的问题是相同的。     

方底钢筋混凝土球扁壳基于双剪屈服准则的极限分析

利用双剪屈服准则建立了用机动法计算钢筋混凝土球扁壳的塑性屈服线理论,给出塑性屈服线求极限荷载的方法,使其更加合理。建立了矩形底的钢筋混凝土扁壳的屈服条件,并用无矩和有矩理论求解出方形底周边铰支的球扁壳的极限载荷。     

弹性地基上中厚扁球壳的弯曲

以中厚度扁球壳的一般理论为基础,得到了极坐标系下的弹性地基上中厚度扁球壳的基本方程.该控制方程组是十阶方程组(对轴对称问题,则为八阶方程组).以应力函数、位移函数和壳体中面的法向位移为基本未知量,利用混合法对该控制方程组进行了求解,所得的解析解答则是以三角级数、Bessel函数和调和函数表示的.求解结果表明,当n=0时,中厚度扁球壳每边的边界条件为3个;当n=1时,每边的边界条件为4个;当n>1时,每边的边界条件为5个.解答还可以退化到无地基影响的中厚度扁球壳的计算以及薄扁球壳的计算.文末对位于Win-kler弹性地基上的圆底封顶中厚度扁球壳进行了数值计算,并与薄壳理论的计算结果进行了比较.     

加肋双曲扁壳计算方法的研究

本文根据实际设计体验讨论带斜肋的钢筋混凝土双曲扁壳屋盖的计算方法(见图1)。扁壳所采用的曲面为沿对角线方向的滑动曲面,主曲率半径R=45.46米,矢高f=7.33米,在边缘构件上拱的矢高f_x=f_y=3.82米。肋的布置平面见图2,所加肋的截面为18×25厘米,肋的间距为3.536米;边缘构件采用有预应力拉杆的双铰拱,拉杆分批施加预应力,以控制边拱的弹性变形使得更符合于简支的边界条件。屋面支于四角的柱子上,为减少不均匀下沉采用了钢筋混凝土桩基础。壳体采用顶升法施工,利用高为0.5米的柱块逐     

新型薄壳结构的实用计算方法(五)

6.计算实例 壳体静力分析之实用计算公式均已一一列出,若略去纵肋的影响,就可以得带横肋壳体的静力分析法。若再略去横肋的影响,则可以得到常用的普通无肋圆柱形薄壳的静力分析法。为了便于掌握主要计算程序,以下介绍计算实例。 (1)计算数据: 壳休之跨长L=62米,波长B=32米,厚d=0.08米,半径R=28.10米,(?)。=34°42′;     

扁壳温度应力的计算(二)

三、圆形底扁球壳的温度应力计算(一)基本方程的坐标转换在建筑工程中经常用到比较扁平的圆形底球壳。对于这种球壳,一般认为当壳体(图3.1)f/2r_0≤1/5时,可以按照扁球壳理论进行计算。在这种情况下,可以按壳体水平投影面取极坐标系统。本节将引用文献[16]的一些结果。对于轴对称情况扁壳在温度作用下的基本微分方程(1.15)可改写成[16]:     

简化无矩理论计算等曲率扁壳内力

利用无矩理论计算出等曲率扁壳绝大部分地区的内力,考虑边缘效应,并用比较简单的近似方法求出边界附近的平板内力,减少了计算工作,并辅以有限元结果验证了该理论的正确性。     

关于“无筋扁壳理论及其应用”的讨论

袁嘯楚同志在土木工程学报七卷一期上发表的“无筋扁壳理論及其应用(上)”一文中,将求扁壳中面形状的問題归結为在壳的周边滿足Z=0的边界条件下求解波桑方程的問题,并进行了几个周边形状已知的壳体中面形状的推算。从文中看出,似乎进行推算及应用推算結果的規模还并不小。