O-cell试桩承载力转换公式改进及平衡点确定

O-cell试桩转换公式由于忽略了O-cell试桩上段桩的负摩阻力,从而导致O-cell试桩桩端承载力比顶压桩低且影响平衡点位置的确定。为了解决该问题,采用Mindlin应力解对Meyerhof桩端阻力计算公式进行了改进,并提出了O-cell试桩承载力转换公式及平衡点确定方法。首先,计算由桩侧摩阻力产生的桩端平面附加应力,然后将该附加应力作为外荷载代入Meyerhof桩端阻力计算公式,分别求得O-cell试桩及顶压桩的桩端阻力,最后以两者的比值作为端阻力修正系数来改进现有O-cell试桩转换公式。在确定平衡点时,先按经验公式法预估平衡点,再根据修正后的O-cell试桩端阻力确定新的平衡点。数值模拟结果表明:按照改进公式确定的平衡点能使上下段桩同时破坏,同时改进公式计算的O-cell试桩承载力更接近顶压桩承载力。得出改进公式较现有公式计算的O-cell试桩承载力及平衡点更准确的结论。     

裂纹与拉剪型线夹杂相互作用之研究

本文采用奇异积分方程方法,对无限大板内一个裂纹与一个拉剪型线夹杂之间的相互作用问题进行了研究。与前人的研究不同,本文考虑的夹杂不但具有拉伸刚度而且具有剪切刚度。一对位错和一对集中力的格林函数被分别用以形成裂纹和夹杂。首先将裂纹与夹杂相应的混合边值问题归结为求解带有标准柯西核的奇异积分方程组,进而运用 Gauss—Chebyshev 求积公式求解,获得了裂纹与夹杂尖端的应力强度因子的数值解。通过对夹杂尖端附近应力场的奇异性分析,给出了夹杂尖端应力强度因子的定义。对若干种裂纹夹杂几何情况和夹杂拉伸与剪切刚度做了数值计算,分别讨论了裂纹与夹杂几何参数对裂纹与夹杂相互作用的影响。     

波纹钢板剪力墙弹性抗侧刚度研究

为从理论角度分析波纹钢板剪力墙剪切弹性抗侧刚度,先采用正交各向异性平板理论对弹性阶段的等效平板在纯剪和纯主应力作用下的面内变形进行了比较分析,得出不同波形形状参数下的波纹钢板弹性模量、剪切模量和未知泊松比之间的关系。利用平钢板剪切模量反推未知的泊松比,得到波纹钢板剪切模量计算统一公式。将统一公式代入厚钢板弹性抗侧刚度公式中,得到波纹钢板弹性抗侧刚度公式,并与剪力墙框架的抗侧刚度计算公式简单叠加,得到波纹钢板剪力墙弹性抗侧刚度统一公式。通过和当前已有的波纹钢板剪切模量公式反证统一公式的可靠性。后根据ABAQUS有限元分析软件模拟了70个不同形状尺寸的波纹钢板剪力墙抗侧模型与统一公式计算结果对比验证公式的统一性。结果表明波纹钢板剪力墙弹性抗侧刚度统一公式是有效合理的,波长和波纹展开长度对刚度影响显著,而在波长和波纹展开长度不变时,波纹钢板波形不影响刚度的变化。最后确定了统一公式的适用范围。     

四边简支钢筋混凝土双向板挠度计算与板厚确定

本文考虑双向板双向弯曲与受压区混凝土双向受压的特点,导出钢筋混凝土双向板抗弯刚度公式。所得公式比单向板刚度公式多一双向板刚度特征系数“φ”,根据理论分析和试验结果定出φ值。按此公式求得的挠度与试验结果比较接近。还根据GBJ10-89规范规定的挠度限值求得双向板的厚度与含钢率的关系曲线,可供确定板厚选用。     

C型波纹管纯弯曲刚度设计公式

本文引用园环壳弯曲方程一般解,对C型波纹管在端部弯矩作用下变形进行了系统分析计算,提出了实际工程中刚度设计公式。并对精确分析与简化分析弯曲刚度的差异进行了研究,得出了简化分析刚度设计公式的修正式。从而可方便地将弯曲刚度设计转化为轴对称刚度设计。     

隧道土体刚度比对开挖引起隧道变形影响

基坑开挖卸荷不可避免地会引起周围地铁隧道的变形。目前,很多学者对此进行了研究。涉及的因素也从几何尺寸到物理参数。然而,纵观研究发现,尚没有针对隧道-土体刚度比的研究,而该指标涉及到土与结构的相互作用问题中两个最重要的参数,必然会对隧道的变形产生影响。因此,本文在离心模型试验的基础上,开展有限元数值模拟分析,研究隧道-土体刚度比对隧道纵向隆起和横向衬砌变形的影响,分析隧道变形规律,并构建隧道-土体刚度比与隧道变形的关系。研究结果表明,隧道-土体刚度比对隧道变形影响显著,隧道变形与隧道-土体刚度比的对数呈线性关系。此外,给出了预测隧道纵向和横向变形的统一简化公式,便于工程应用。     

U型65Mn钢板限位器扭转性能研究

通过对U型65Mn钢板限位器的扭转性能研究,推导其弹性扭转刚度及屈服荷载的理论计算公式,给出公式的适用范围.设计制作平直段长度L、宽度b、及钢板厚度t不同的40种限位器,进行静力加载试验.结果表明,限位器扭转位移主要由圆弧段扭转引起,钢板厚度t对限位器扭转刚度影响最大,增加板厚能够有效地增大刚度;板宽与刚度K近似呈一次正比关系;平直段长度越大,限位器扭转刚度越小.利用实验数据对理论公式进行修正,得到公式的修正系数.修正后的理论公式与实验数据吻合较好.     

U形膨胀节刚度试验与分析

本文介绍了单层和多层U形膨胀节刚度的主要计算式和刚度测试结果,并将测试结果与有关理论公式计算结果进行了分析比较,评价了公式的准确性。     

T形钢连接梁柱半刚性节点初始转动刚度计算公式

为了确定T形钢连接半刚性节点的初始刚度,分析T形钢连接梁柱节点的变形特征.以节点处与梁端受拉侧翼缘相连的T形钢为研究对象,将T形连接件翼缘受力视为简支梁,建立T形钢连接节点在弹性阶段的初始转动刚度计算模型,推导初始转动刚度的计算公式.采用数值模拟和已有试验数据,对所推导公式进行对比分析.结果表明,节点的初始转动刚度主要取决于T形钢连接件的翼缘厚度、T形钢翼缘上螺栓的位置和梁的高度,通过推导公式所得的初始刚度大于数值模拟和试验所得刚度.为了更加准确地预测节点初始转动刚度,引入刚度修正系数,分别采用修正后的刚度公式和已有的计算公式计算案例.结果表明,修正后的刚度公式能够更好地符合试验结果.     

多塔斜拉桥交叉索的纵向约束刚度

为明确交叉索对于提高多塔斜拉桥刚度的效果,建立带跨中交叉索多塔斜拉桥的力学模型.选取一个主跨作为隔离体,并将部分交叉索等效为竖向弹簧,研究交叉索的作用机理,推导交叉索对桥塔纵向约束刚度的解析公式.研究表明,当桥塔发生纵桥向位移时,梁段重量在交叉索中重新分配,导致交叉索的索力发生改变,从而产生对桥塔的约束作用.交叉索对桥塔的约束作用取决于交叉索的长度,水平投影长度以及交叉索的轴向刚度.建立三塔四跨有限元模型对解析公式进行验证,有限元结果与公式理论值符合良好,公式可有效估算交叉索的纵向约束刚度.数值分析表明,采用交叉索与增大桥塔或主梁刚度均能有效增大结构刚度,在桥塔及主梁刚度较低时,交叉索对增大结构刚度的效果尤其明显.     

顶底角钢连接初始刚度的分析和研究

初始连接刚度在节点刚度分类和钢结构地震分析中占有很重要的地位，因此研究连接的初始刚度很有现实意义。首先从理论上探讨了顶底角钢连接初始刚度的计算方法，建立了有关连接初始刚度的半经验半理论计算公式。为了验证此公式，进行了2个顶底角钢梁柱连接节点原型试件在往复荷栽作用下的实验研究，得到了顶底角钢梁柱连接的连接刚度，分析了影响连接刚度的主要因素。最后，对理论计算公式得到的结果和试验结果进行了对比，结果表明：此公式误差较小，具有一定的工程参考价值。     

钢框架预应力支撑结构拉索截面面积设计方法

为了研究钢框架预应力支撑结构体系中拉索截面面积的取值方法,从理论上对钢框架预应力支撑结构体系的抗侧刚度进行分析,推导出结构体系的抗侧刚度计算公式.钢框架预应力支撑结构体系的抗侧刚度不仅与构件的几何属性和材料属性有关,而且与预应力支撑与水平面的夹角有关,结构体系的抗侧刚度随着层间位移的增大而增大.基于钢框架预应力支撑结构体系抗侧刚度的计算公式,推导出了预应力拉索截面面积设计公式,提出了一种预应力拉索截面面积设计方法,并通过算例验证了提出的设计方法和设计公式的可行性,得到的钢框架预应力支撑结构,可以保证结构体系在设计的外荷载作用下,满足设计对于结构层间位移的要求.     

钢筋混凝土框架层模型的楼层刚度

用时程分析方法分析设置耗能装置的钢筋混凝土结构非线性地震反应时,常常要用到层间剪切刚度。文中介绍了一个较为精确的计算钢筋混凝土框架层间剪切刚度的公式。     

Relationship of rolling bearing stiffness with diameter of roller

0　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＩｎｔｈｅｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅｆｏｒｍｕｌａｔｈｅｓｔｉｆｆｎｅｓｓｏｆｒｏｌｌｅｒｂｅａｒ ｉｎｇｈａｓｎｏｔｈｉｎｇｔｏｄｏｗｉｔｈｒｏｌｌｅｒｄｉａｍｅｔｅｒ .ＩｎｔｈｉｓｐａｐｅｒａｕｔｈｏｒｓｐｒｏｖｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｏｆｔｈｅｒｏｌｌｅｒｂｅａｒｉｎｇｓｔｉｆｆｎｅｓｓｗｉｔｈｒｏｌｌｅｒｄｉａｍｅｔｅｒｆｒｏｍＨｚｃｏｎｔａｃｔｉｎｇｔｈｅｏｒｙ .Ｔｈａｔｃｏｎ ｃｌｕｓｉｏｎｉｎｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅｆｏｒｍｕｌａｉｓｏｎｌｙａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅ…     

框架-剪力墙结构扭转计算方法

以往高层框架-剪力墙结构扭转计算模型,均根据结构抗扭刚度的定义(即使楼层产生单位扭转角时所需要作用的扭矩值)来确定楼层刚心位置,但由于框架与剪力墙的变形特征和剪力分配机理都不相同,导致这些模型的刚心计算位置与常理不符。文中引入的新刚度模型,在同时考虑框架与剪力墙抗侧刚度的基础上获得楼层抗扭刚度,由此计算框架-剪力墙结构的刚心和扭转偏心距,并在计算扭转效应时,让构件充分参与抗扭,考虑构件的抗扭刚度。算例表明,本文刚度模型概念清晰,计算简单准确,可为扭转近似计算提供参考。     

渐开线直齿内齿轮的轮齿刚度简化计算

为了获得渐开线直齿内齿轮轮齿刚度的简化计算公式,从直齿内齿轮渐开线齿形出发,建立了内齿轮的精确三维实体模型,合理选择并提出了影响直齿内齿轮变形挠度的4个主要参数:加载位置、齿轮齿数、齿轮变位系数和刀尖圆角半径,并利用有限元法对变形挠度进行了分析研究和实际计算,最后通过对计算数据的回归分析,推导出了直齿内齿轮轮齿刚度的简化计算公式.     

疲劳荷载作用下钢筋混凝土梁的刚度退化规律及计算公式

对承受疲劳荷载反复作用的钢筋混凝土结构而言,疲劳是一种重要的损伤形式,如何判断和描述其损伤程度是结构损伤与寿命评估领域的一大难题.结构刚度会随损伤发展而逐渐发生不可逆的退化,刚度退化与疲劳损伤之间存在一定的内在关联,且刚度测试简单易行,开展了一系列的疲劳试验研究刚度退化规律和计算方法.通过疲劳试验观测,钢筋混凝土梁刚度退化呈现出非常明显的三阶段规律,刚度退化曲线符合“S”型形态.根据刚度退化规律对试验数据进行拟合,得到可用于计算钢筋混凝土梁刚度退化程度的公式,该公式与10根试验梁的试验结果吻合度较好,能够实现对刚度退化的描述.利用钢筋混凝土梁刚度退化计算公式,可以预测结构在服役过程中的变形发展情况,也可以进行结构疲劳损伤、性能退化程度判定及剩余寿命预测.     

无粘结CFRP筋部分预应力混凝土梁刚度及裂缝宽度计算方法

为了推导表达形式统一的无粘结CFRP筋部分预应力混凝土梁刚度及裂缝宽度计算公式,定义了无粘结CFRP筋应力增量与有粘结钢筋应力增量的比值为无粘结CFRP筋等效折减系数。在刚度计算公式中用无粘结CFRP筋的等效折减面积与普通钢筋面积之和与截面有效面积之比这一等效纵向受拉钢筋配筋率替代现行规范中的纵向受拉钢筋配筋率,在裂缝宽度计算公式中用无粘结CFRP筋的等效折减面积与普通钢筋面积之和这一等效纵向受拉钢筋面积替代现行规范中的纵向受拉钢筋面积。从而形成了与现行规范相协调的刚度及裂缝宽度计算公式,按所推导的刚度及裂缝宽度公式的计算结果与试验结果吻合良好。     

层合板强度分布的统计解析

考虑到层合板的刚度及单层强度等随机性因素对层合板强度及疲劳寿命的影响,本文提出了一解析形式公式用来予测层合板强度分布及疲劳寿命的分布。工作出发点是已知了单层的基本强度及疲劳性能。最终用monte—carlo方法进行了模拟比较。