一端固支一端铰支二跨梁屈曲的临界压力

推导出了一端固支一端铰支二跨梁在轴向载荷作用下的临界压力表达工，得出了等跨度情况下具体的临界压力计算式。在理论上回答了连续梁临界压力的计算问题，具有一定的指导意义。     

压杆稳定临界力欧拉公式统一推导

针对以往用弯剪方程挠曲线微分方程对压杆稳定临界力欧拉公式做了统一推导,既考虑剪力又考虑弯矩,没有体现真正意义上的杆的整体变形效应的问题,提出了以一端固定另一端铰支的细长压杆微小弯曲挠曲线方程作为统一的挠曲线方程,分别代入压杆两端铰支失稳、压杆一端固定另一端自由失稳、压杆两端固失稳定、压杆一端固定另一端定向可移动夹紧失稳的临界力边界条件的方法.结果表明:压杆两端铰支失稳临界力Euler(欧拉)公式,长度因数μ=1;压杆一端固定另一端铰支失稳临界力Euler公式,长度因数μ=0.7;压杆一端固定另一端自由失稳临界力Euler公式,长度因数μ=2;压杆两端固失稳定失稳临界力Euler公式,长度因数μ=0.5;压杆一端固定另一端定向可移动夹紧失稳的临界力Euler公式,长度因数μ=1,结果与工程力学或材料力学现有教材完全一致,表明此方法正确可行.使用此方法对压杆稳定临界力欧拉公式做了统一推导,真正体现了杆的整体变形效应,揭示了压杆稳定与拉、压、弯、扭区别的本质.     

索支撑压杆屈曲性能分析

利用ANSYS非线性有限元研究大跨度空间结构中两类典型索支撑压杆的屈曲性能,一类为两端索支撑压杆,另一类为一端刚性杆支撑、一端索支撑压杆.运用数值模拟建立并计算多组索支撑压杆模型以考虑支撑索初始预应力、初始缺陷及刚性支撑杆刚度对压杆屈曲性能的影响.研究结果表明:对于这两类索支撑压杆,均可取计算长度作为原长的压杆临界荷载值;在一端刚性杆支撑和一端索支撑的压杆单元中压杆屈曲的产生先于整个体系的屈曲,提高上部刚性杆的截面可避免整个压杆体系的屈曲.     

欧拉公式的扩展

基于工程上的需要,本文集中研讨了一端为固定端,另一端为铰支端的阶梯形变截面压杆的稳定性计算问题。根据弹性理论,利用有限差分法和外推法,给出了这类压杆临界力的近似计算公式 P_(cr)=T(EJ_1)/(l_2)。借助于电子计算机大量计算,列出了特征系数 T 值表,从而把等截面压杆的欧拉公式扩展到阶梯形变截面压杆理论公式,为工程优化设计提供了理论依据。     

基于变分原理的直接解法求压杆的临界载荷

稳定性是结构工程的重要课题 ,因此压杆临界载荷的计算也显得非常重要 .求压杆临界载荷的方法很多 :有静力法、矩量法、子域法、最小二乘法 .利用变分原理的直接解法 ,针对不同支承的压杆假设弯曲函数～试验函数 ,求出了压杆临界载荷的计算公式 .计算结果非常接近精确解 .直接解法不依赖于微分方程的积分而是直接利用变分原理 ,通过假设弯曲函数～试验函数求得近似解 .它的优点是把微分方程的积分过程转化为代数方程组的求解过程 ,避免了求解微分方程的麻烦 .如果试验函数满足压杆的自然边界条件 ,在试验函数中取前一项或前两项就能有比较高的精度 ;如果试验函数能满足位移边界条件 ,但不能完全满足力的边界条件 ,在试验函数中可以多取几项 ,也可以达到比较高的精度 .最后结果表明 ,基于变分原理的直接解法原理简单 ,精确度高     

基于变分原理的直接解法求压杆的临界载荷

稳定性是结构工程的重要课题，因此压杆临界载荷的计算也显得非常重要。求压杆临界载荷的方法很多：有静力法、矩量法、子域法、最小二乘法，利用变分原理的直接解法，针对不同支承的压杆假设弯曲函数一试验函数，求出了压杆临界载荷的计算公式。计算结果非常接近精确解，直接解法不依赖于微分方程的积分而是直接利用变分原理。通过假设弯曲函数一试验函数求得近似解，它的优点是把微分方程的积分过程转化为代数方程组的求解过程，避免了求解微分方程的麻烦，如果试验函数满足压杆的自然边界条件，在试验函数中取前一项或前两项就能有比较高的精度；如果试验函数能满足位移边界条件，但不能完全满足力的边界条件，在试验函数中可以多取几项，也可以达到比较高的精度，最后结果表明，基于变分原理的直接解法原理简单，精确度高。     

变截面压杆临界载荷的迭代算法

针对变截面压杆临界载荷问题,基于一阶临界载荷作用下结构稳定平衡条件,进行杆件的离散化.以杆件各离散点的未知挠度和压杆临界力为未知量,以每个离散点的挠度与临界力所满足的差分方程,构建求解临界力非线性方程组.应用数值分析迭代理论,提出了临界力求解的直接迭代新方法.并编制计算程序.通过算例分析验证了该算法具有程序设计简单,收敛快和计算精度高等优点,为工程应用提供良好条件.     

一端固定另一端简支钢梁在均布荷载作用下整体稳定计算的研究

目的编制工程设计应用的一端固定另一端简支热轧普通工字钢梁在均布荷载作用下的稳定系数ψb表．方法进一步验证文献[1]提出的一端固定另一端简支钢梁在均布荷载作用下临界荷载计算式的适用范围，采用此计算式计算ψb的数值并进行归并．结果验证表明，上述临界荷载计算式适合于用来计算均布荷载作用下一端固定另一端简支的各种跨度的双轴对称工字形等截面钢梁的临界荷载，取qk4作为这种梁整体稳定承载力的依据满足工程设计的精度要求．编制了热轧普通工字钢梁的整体稳定系数ψb表，阐述了表中ψb的应用方法．结论编制的热轧普通工字钢梁的整体稳定系数仇表具有足够的精度，可供工程设计参考．     

一端固定另一端简支钢梁在均布荷载作用下整体稳定承载力的研究

目的研究一端固定另一端简支钢梁,在均布荷载作用下弹性阶段失稳的整体稳定承载力的计算方法.方法应用附加约束条件下变分法的瑞利-里兹法,推导了弹性屈曲临界荷载的计算式并利用该方法进行了验证.结果编制了两种方法所得计算式的计算机程序,对196根不同截面和跨度的钢梁计算了临界荷载,计算结果符合规律.对计算结果的比较表明,两种方法所得计算式的计算结果相当吻合.结论研究表明,利用所编制的计算机程序便于计算所研究梁弹性阶段失稳的整体稳定承载力.与用于验证的计算式相比,笔者提出的计算式便于进一步研究简支端约束条件的改变对梁整体稳定性的影响.     

承受中间轴向集中载荷时压杆长度系数的确定

材料力学中用欧拉公式确定细长压杆的临界力,而承受中间轴向集中载荷的细长压杆却不能应用欧拉公式,通常用试算法逐步求得,计算量较大．本文用能量法分析了这种压杆的变形情况,推导出这种压杆相当长度系数的确定方法,使其能用欧拉公式计算临界力,并且有一定的精确度,在工程中具有实用价值．     

非线性弹性材料压杆临界力的计算方法

压杆的稳定是一个经典的力学问题,而通常讨论的压杆大多都是假定为理想弹性材料,而非线性弹性压杆的临界力求解问题鲜有论文论述,从压杆稳定理论的完整性以及各种材料的真实应力应变曲线看,有必要对这类问题进行讨论。本文首先指出了非线性弹性材料轴心压杆求解临界荷载时存在的困难,利用压杆在受压下的普遍中性平衡方程式,讨论了临界荷载的一般求解方法。为简化一般求解方法,首先讨论了材料可能出现的各种非线性应力应变曲线,提出了非线性弹性压杆屈曲时截面上应力分布的简化处理原则,并分析指出按简化方法求解的临界荷载是实际临界荷载的上限值,最后提出了临界荷载求解的简化修正方法。     

杆屈曲的计算分析

在能量法中，用弯曲应变能计算临界荷载贴近精确解．     

Buckling analysis of planar linear uniform deployable structures consisting of scissor-like element in space under compression

This paper comprehensively investigates the buckling load and the stability of a planar linear array deployable structure composed of scissor-like element(SLE) under compression. At present, the researches on deployable structure are mainly focused on configuration design and dynamics characteristics of the mechanisms, but less on structural instability. In fact, when the external load exceeds the structural critical load value, the deployable structure will be permanently deformed or even collapse directly and no longer have any bearing capacity. To address this issue, a new stability model is derived using linear elastic analysis method and substructure method to evaluate the buckling characteristics of the deployable structure with n SLEs when it is carried out in space, which can accurately obtain the structural instability load and can be used quantitatively to optimize the structure for making it have the most stable configuration. In addition, the effects of the number of elements, the length, material properties and flexibility of the bar, and the deployment degree on the buckling of the scissor deployable structure are investigated, and the results of the theoretical analysis are compared with simulation and analytical results,respectively, confirming that the proposed stability model not only is able to effectively predict the structural instability load but also determine which part of the deployable structure is unstable. It can be concluded that the stability of the deployable structure gradually decreases with the increase of the number of elements or the bar flexibility. In the calculation process, the critical load of each sub-element should be considered, and the minimum value of the critical loads of all subunits can be regarded as the instability load of the whole structure.     

活性粉末混凝土连续梁塑性性能试验

为了研究活性粉末混凝土连续梁的塑性性能,制备了5根钢筋活性粉末混凝土两跨连续梁,完成了单跨单点加载试验.考察了试验梁在加载过程中的开裂、中支座控制截面受拉纵筋屈服、跨中控制截面受拉纵筋屈服和极限破坏状态等阶段的受力特征,基于试验结果提出了在设计用承载能力极限状态和真实承载能力极限状态下的中支座两侧等效塑性铰长度计算公式,以及以中支座控制截面相对塑性转角和中支座相对受压区高度为自变量的弯矩调幅计算公式.     

层状地基中考虑桩端应力扩散的单桩沉降计算

针对现行单桩沉降计算方法没有考虑桩端应力扩散效应的问题,基于虚土桩模型,提出一种考虑桩端应力扩散效应时层状地基中的单桩沉降计算方法.在土层处于弹性状态下,桩侧土采用双折线模型,桩端土采用虚土桩模型并考虑应力扩散效应,利用荷载传递法,推导出层状地基中考虑桩端应力扩散效应时的单桩沉降计算公式.进一步讨论了该方法中弹性极限位移、弹性抗剪切刚度系数、桩端土厚度和应力扩散角等参数对单桩沉降的影响.结合工程实测数据,对比了该方法计算的荷载-沉降曲线、由规范方法得到的荷载-沉降曲线和实测曲线,结果表明:考虑桩端应力扩散效应时单桩沉降计算方法计算得到的桩顶沉降值与实测值较为吻合,实际工程应用优于规范法.     

大偏心受压围套加固钢筋混凝土柱正截面承载力的理论分析

利用组合截面平截面应变假定, 对初始荷载为轴向压力的围套加固钢筋混凝土构件的截面应变进行了推导, 分析了极限状态时组合截面的相对界限受压区高度及混凝土与钢筋的应力大小,并提出实用计算公式。     

混凝土局压承载力计算方法深化研究

为探究混凝土达到局部受压承载力时间接钢筋能否屈服,间接钢筋不屈服时拉应力如何取值,以及网格式间接钢筋在楔形体外如何实现合理锚固等问题,完成了18个配置螺旋式间接钢筋和18个配置网格式间接钢筋的混凝土试件的局压试验。试验结果表明:当混凝土发生局压破坏时,局压影响区范围内间接钢筋存在达不到屈服的现象;基于试验结果,获得了不同强度等级热轧钢筋(HPB300、HRB400、HRB500、HRB600)配置的螺旋式间接钢筋和网格式间接钢筋屈服所对应的间接钢筋体积配筋率;建立了发生局压破坏时未屈服的网格式间接钢筋与楔形体外侧面相交处拉应力的计算方法。     

预防预应力混凝土梁端开裂的措施

桥梁后张法预应力梁端锚下混凝土局部承受很大压应力，在工程中张拉钢绞线时会遇到锚下受压区混凝土开裂的情况。通过计算、经验进行适当地配筋以及改进张拉工艺就可以避免这种情况的发生。     

关于梁端砌体局部承压计算的几点商榷

根据工程实际及有关试验数据提出，对砌体结构梁端局部承压计算按梁头作用在砌体的中部和端部分别进行，这样更符合工程实际和实验研究分析，同时提出梁端局压采用垫梁时必须满足轴心受压条件，否则将得出反常的结果。     

密肋复合墙体稳定系数数值法分析及简化计算

利用有限元方法,以墙体高度、边框柱截面尺寸、肋柱及肋梁布置等作为主要变化参数,对密肋复合墙体在竖向荷载作用下平面内、出平面极限荷载及稳定系数等进行了有限元数值计算,对墙体的破坏特征、稳定系数的影响因素以及砌块对墙体的抗压贡献等进行了分析.通过对有限元计算结果数据的线性回归,给出了密肋复合墙体轴心受压承载力计算公式中稳定系数的简化计算公式,使复合墙体轴心受压承载力计算方法得到了进一步完善,其有限元计算结果可作为复合墙体结构设计的参考.