拉索静力状态的高精度无迭代求解方法研究

拉索的静力状态由索形、索张力和无应力索长等多个参数共同表示。在结构分析和实际施工中,经常需要在已知索张力或无应力索长等部分参数时,完全确定拉索的静力状态。对比讨论了拉索静力计算的三种常用理论(悬链线索形理论、抛物线索形理论和Ernst简化理论),归纳总结了后两者相对于悬链线索形理论的近似前提。由基于悬链线理论的精确解出发,通过引入高阶近似,推导得到两种不同情况下的高精度的水平分力无迭代计算公式,继而直接确定拉索静力状态的所有参数。以珠江黄埔大桥斜拉桥工程为例,对比了不同方法的计算结果,验证了该文方法的优越性。     

损伤状态下预应力混凝土简支梁的模态挠度和模态刚度试验研究

为快速检测评估不同损伤状态现役混凝土桥梁的承载能力,以某实际高速公路改扩建工程中拆除的16 m跨径预应力混凝土单片简支空心板梁为研究对象,将模态测试技术和静力加卸载试验相结合,探讨实测模态挠度和模态刚度在实际工程中评估现役桥梁承载力的适用性和准确性。设计简支试验梁14个不同损伤程度的静载试验加卸载工况和环境激励模态测试工况,实测简支试验梁的静载挠度和各损伤程度梁体的试验模态参数,预测简支梁在逐级静力荷载下的模态挠度,对比分析不同损伤工况试验梁的荷载-位移曲线切线刚度和模态刚度。结果表明,开裂前试验梁的实测加卸载静挠度与荷载大致成线性关系,开裂后随着梁体损伤程度加重,荷载-位移曲线的线弹性阶段逐渐缩小,非线性阶段逐渐增大,表现出明显的刚度退化趋势。当试验梁处于开裂前较轻损伤状态和开裂后初始加载阶段的较大损伤状态时,实测前两阶振型预测的模态挠度与静载挠度的相对误差基本上不超过10%,模态刚度与静载试验荷载-位移曲线初始刚度的相对误差基本在10%以内,损伤程度低于较大损伤的试验梁模态刚度近似等于梁体的初始切线刚度。开裂前较轻损伤简支梁的模态刚度与设计弯矩切线刚度的相对误差均在10%以内,说明...     

热端长度对脉冲管制冷机的性能影响研究

首先介绍了我实验室自主开发的实用型产品：空调压缩机驱动的同轴脉冲管制冷机,然后针对实用化过程中要求脉冲管的热端长度增加的问题进行了分析,得到一些分析结果。通过一组实验研究了脉冲管热端长度对性能的影响,包括脉冲管热端温度、冷端温度、降温时间、压比。实验结果和分析是吻合的。该实验为将来实用化的设计提供了一定的实验依据。     

索的非线性有限元与调索方法研究

介绍了索单元几何非线性刚度的各种模拟方法并进行了评述,采用悬链线理论推导了一种新的柔性索单元切线刚度矩阵及单根柔索的各种非线性计算公式,用变形后线密度q的回代来反应弹性伸长和温度的影响,概念清晰、公式简洁、迭代效率高;还介绍了用增量调索法、绝对索力调索法、无应力索长调索法进行索单元张力的施加及调整的原理,而无应力索长并配合螺母旋转角度调索法可实现任意次序调索,操作性强、效率高、精度好。     

装配式零初始索力摩擦耗能复位支撑力学性能试验研究

提出了一种装配式零初始索力摩擦耗能复位支撑（FZFRB）,该支撑具有简单的构造形式,既能在震后为结构提供回复力,又能避免索体预应力损失。设计了两个试件,并对其力学性能进行了数值模拟和拟静力试验研究。结果表明：该支撑采用的两组初始索力为零的镀锌钢丝绳索体交替受力、传力杆带动黄铜-槽孔钢摩擦板耗能器耗能的构造形式切实可行;该支撑在受力过程中无刚度退化现象,滞回曲线饱满,耗能规律稳定;数值模拟与试验得到的滞回曲线吻合较好;当支撑复位停止后,放松黄铜-槽孔钢摩擦板耗能器中高强应变螺栓,使支撑继续复位至位移零点时的残余荷载仅为-0.12 kN,说明支撑具有很好的复位功能。     

纱线高速运动时张力的精确计算

对纱线在零件表面上高速运动时的力学问题进行了研究，得出了准确计算纱线张力的理论公式，并与传统的欧拉张力公式作了比较分析     

重型汽车后桥轴头断裂分析

某重型汽车后桥轴头发生断裂，通过对失效轴头的断口分析，发现其有明显的疲劳断裂特征。疲劳源出现在零件受力的中性层附近，并且呈多疲劳潭。中性层是正常工作条件下受力最小的区域。进一步对样品进行金相检验、化学分析和扫描电镜分析，发现在轴头材料的中性层附近存在着大量的残余缩孔和氧化物夹杂等缺陷，可观察到多处由残余缩孔和夹杂物为起裂源的特征形貌，表明残余缩孔等缺陷是引起材料疲劳断裂的主要原因。     

柱状装药端部等效药量及合理填塞长度计算

利用集中药包的叠加原理,结合爆破效果研究端部等效集中装药与柱状装药的等效关系。假设柱状药包是由一系列集中药包组成,柱状药包对端部岩石的作用是由一系列等量的集中药包对端部作用叠加的结果,计算获得了端部等效集中装药药量。以集中装药药量为依据,确定井巷掘进爆破及台阶深孔爆破等柱状装药端部抵抗线及合理的填塞长度。     

混凝土断裂过程区长度计算方法研究

该文基于粘聚裂缝概念,以起裂韧度作为裂缝起裂和扩展的准则,提出了混凝土断裂过程区长度的计算方法。以Ⅰ型裂缝为例,计算了不同初始缝长和起裂韧度情况下的断裂过程区长度值,结合以往大体积混凝土的试验数据对其进行了验证。进而分析了断裂过程区长度的影响因素,结果表明：断裂过程区长度随初始缝长的增大而逐渐增大,随起裂韧度的增大而逐渐减小。     

柱状装药端部等效药量及合理填塞长度计算

利用集中药包的叠加原理,结合爆破效果研究端部等效集中装药与柱状装药的等效关系。假设柱状药包是由一系列集中药包组成,柱状药包对端部岩石的作用是由一系列等量的集中药包对端部作用叠加的结果,计算获得了端部等效集中装药药量。以集中装药药量为依据,确定井巷掘进爆破及台阶深孔爆破等柱状装药端部抵抗线及合理的填塞长度。     

斜腹杆体外预应力索内力分析

基于传统体外预应力加固技术,提出了斜腹杆索结构体外预应力加固技术;以简支梁的加固为研究对象,对加固后组合结构体系的参量做了基本假定,建立了索结构理论模型并进行了推导,得到了组合结构中索变形增量的计算式和索张力的计算式;在索结构计算中改变了索长不变的假定,分析了索变形、索张力与荷载的关系.结果表明:索结构形状曲线为椭圆的...