带缀板开口冷弯薄壁型钢轴心受压构件稳定性研究

在开口冷弯薄壁型钢构件沿开口方向上布置一定数量的缀板,能有效阻止开口截面的翘曲变形,可以有效地提高构件承载力.合适的缀板数量与构件长细比有着密切的关系,通过理论推导及对不同长细比构件的数值计算发现,当构件长细比λ小于60,而缀板数量达到3块时,构件承载能力提高幅度趋于稳定;当λ大于60时,缀板数量则需要达到5～6块.同时,为了方便工程设计使用,提出利用熟知的弯曲失稳计算公式的形式,来计算弯扭失稳构件的计算方法,并列表显示出两者之间的数值关系.     

开口薄壁杆件弯曲中心的理论分析

本文从理论上证明了开口薄壁截面弯曲中心的存在，给出了确定弯曲中心位置的一般性公式。     

开口薄壁杆件扭转分析的一维离散有限元法

利用Vlasov开口薄壁杆的基本理论并结合有限元方法,将复杂的空间三维问题简化为一维离散数值问题,建立了一维开口薄壁杆件有限元理论和方法,并给出刚度方程的显式.通过典型算例分析了开口薄壁杆截面的相对壁厚对计算精度的影响:当相对壁厚不超过10%时,本文方法和ANSYS三维有限元软件的计算结果基本吻合,而两种方法的离散自由度之比达到1∶185.充分表明了本文所提方法和计算模型在薄壁结构中不仅计算精度高、简便易用,与传统有限元法相比可以大大缩减离散自由度,保持了很高的计算效率.     

考虑几何非线性的开口薄壁杆件结构有限元分析

介绍了开口薄壁杆件结构截面易发生翘曲的特点,分析了考虑该特点的有限元程序XFINAS,通过对程序的完善和开发,探讨了该程序在开口薄壁杆件非线性地震反应上的应用,并通过数值算例与SAP2000的计算结果的对比说明了该程序在开口薄壁杆件结构非线性地震反应分析上的有效性.     

闭口薄壁杆件计算理论的探讨

通过三维实体有限元与基于乌曼斯基和符拉索夫的约束扭转理论的解析方法,对一箱型梁计算结果的比较表明,两者的结果差异很大,提出在重要的薄壁结构设计中应该采用有限元或者其它有效的数值方法对其计算结果进行校核与验证.     

开口薄壁杆件单元刚度矩阵在形心坐标系下的表达形式

本文应用符拉索夫的开口薄壁杆件理论推导了一种新的开口薄壁杆件单元刚度矩阵。该单元刚度矩阵是建立在形心坐标系下的,它不仅消除了某些文章中由于混淆了形心坐标与扭心坐标所产生的错误,而且具有实用方便的特点。     

基于哈密顿体系的薄壁型钢构件的整体稳定性分析

根据薄壁杆件弯扭耦合变形的经典理论,建立了轴心压力作用下的薄壁型钢构件的弯扭稳定分析的计算模型,导出了拉格朗日函数和拉格朗日方程;并引入对偶变量,导出哈密顿函数,将问题导入哈密顿对偶求解体系,建立型钢构件稳定问题的哈密顿正则方程,最后利用混合能的精细积分法及二分法求出临界荷载。本方法思路清晰,计算精度高,可推广应用于变截面构件的稳定性分析。     

考虑次剪应力的薄壁杆件扭转刚度矩阵和它的有限元分析

本文推导了薄壁杆件在翘曲位移假设下的扭转刚度矩阵,同时给出了拉(压)、弯曲和扭转下薄壁梁单元刚度矩阵。对不同截面薄壁梁单元的联接进行了研究,并用最小二乘法处理联接处的位移协调,最后给出了计算结果。     

多室闭口薄壁杆件自由扭转的虚功原理解法

本文应用虚功原理建立以剪力流为未知量的线性代数方程组,由此可直接解得多室闭口薄壁杆件自由扭转的剪力流．     

薄壁空间刚架刚度矩阵的研究

通过对空间薄壁结构的研究发现：利用矩阵位移法和有限元法得出的单元刚度矩阵在实际计算中存在应用范围的差异.对此问题引出的物理现象进行了分析,为薄壁空间结构计算打下基础.     

铁摩辛柯梁弯曲问题的对偶求解体系

从能量变分原理出发,由勒让德变换引入对偶变量,导出了Timoshenko梁弯曲问题的哈密顿对偶求解体系,将梁的控制微分方程转化为哈密顿对偶方程,为借鉴现代控制理论的方法求解Timoshenko梁弯曲问题建立了理论基础。     

框剪结构动力时程分析的精细积分法

从框剪结构的总势能出发,根据结构的并联铁摩辛柯梁模型求得框剪结构协同分析的哈密顿对偶体系,由两端边值问题精细积分法中的区段混合能矩阵推导出结构的层单元刚度矩阵,然后利用有限元刚度集成法形成总刚矩阵,利用初值问题的精细积分法对框剪结构进行动力时程分析,并以Matlab编制相应程序。以某19层框剪结构为例,进行多遇地震作用下的动力时程分析,结果表明该结构的最大层间位移角为1/1 329,且结构没有出现明显的薄弱层,说明整个结构是处在弹性工作的状态,从而验证了该方法的可行性与可靠性。     

考虑畸变时薄壁箱梁自振频率的计算

针对箱梁桥因较大的畸变作用而在某些横截面产生明显变形,进而严重影响桥梁正常使用的情况,在广义坐标法的基本假定下,基于哈密顿对偶求解体系和精细积分法,建立考虑畸变时薄壁箱梁自振分析的哈密顿正则方程,并以MATLAB编制相应程序,采用二分法求得结构的自振频率。最后通过具体算例进行对比分析,证明该方法的正确性与可行性。     

纵筋率对有腹筋约束梁受剪性能影响的研究

通过集中荷载作用下五根不同单侧纵筋配筋率的有腹筋约束梁在负筋截断时的试验,研究了在纵筋截断下有腹筋约束梁的受剪破坏全过程及纵筋配筋率对抗剪强度的影响.     

求解弹性地基上自由边矩形板的直接方法

本文选择了一个挠曲函数,它满足弹性地基上自由边矩形板的全部边界条件,随后用能量法讨论了其弯曲、稳定和振动问题,并给出了数值结果,其精度较已有结果有明显改进。     

预应力CFRP板加固钢筋混凝土双向板的正截面抗弯承载力

共制作了6块规格相同的钢筋混凝土(RC)双向板(4块预应力碳纤维板加固RC双向板、1块非预应力纤维板加固RC双向板和1块未加固的对比试验板)进行加载试验,研究预应力碳纤维板加固RC双向板的正截面抗弯承载力.结果表明:非预应力纤维板加固RC双向板、预应力纤维板加固RC双向板的单位和极限荷载比未加固的对比板极限承载力提高程度都较大,预应力碳纤维板加固法的加固效果更明显,碳纤维的强度利用率更高,预应力加固板板材间距较小时,单位板宽受弯承载力增加明显,同对比板相比显著提高了构件的抗弯强度和刚度,理论计算值与试验值较吻合.     

弹性地基上自由边矩形板弯曲的一个解法

用能量法讨论了弹性地基上自由边矩形板的弯曲问题.选用了一个挠曲函数,它能满足全部自由边的边界条件和角点条件,通过变分,得出求解待定系数的代数方程组的通式.计算实例表明,取不多几项就可得到工程上有用的解答.