正交各向异性钢筋混凝土板结构弹性常数的确定

从以往的混凝土结构强度计算和截面设计理论出发,根据复合材料的细观力学性能和以往的试验结果,对复合材料的弹性常数进行了分析研究,推导出了钢筋混凝土板结构的弹性常数预测值,从而为以后运用正交各向异性的弹性力学的性质进行钢筋混凝土板结构计算提供了重要的理论依据,弥补了极限状态设计中只考虑混凝土的弹性常数的不足,克服了目前结构有限元计算中由于工程结构本身的复杂性致使钢筋单元难以输入的缺点,同时,为其他钢筋混凝土结构的概念设计提供了思路。     

各种弹性支承附有集中质量的正交各向异性矩形板的自由振动

利用重傅里级数得到了附有集中质量的正交各向异性矩形板在弹性点支承，线支承和面支承下的自由振动解。     

对称边界条件正交各向异性板的屈曲分析

以四边固定的正交各向异性矩形板为例,利用傅里叶级数对边界条件为对称或者反对称的正交各向异性板的屈曲作了分析和研究。求解对称或者反对称边界条件的正交各向异性板屈曲问题时,可以通过求解两种或多种不同的边界条件下的挠度表达式并将其叠加,从而求得挠度在边界条件为对称或者反对称情况下的表达式。     

压型钢板等效为正交各向异性板的有限元分析

压型钢板在其自身平面内具有很大的抗剪能力,其对主体结构有加强作用,可提高结构的空间整体性,此种作用被称为压型钢板的蒙皮效应。由于压型钢板两个方向的弹性模量和泊松比有很大差别,给结构分析带来诸多不便,为了使应力蒙皮效应在工程中尽快得到应用,对压型钢板进行正交各向异性等效,并对压型钢板和等效后的正交异性板进行相同工况下的ANSYS有限元分析比较。结果表明:等效后的正交异性板与真实压型板的侧移基本相同,其抗侧移能力与真实压型钢板相近,因此在结构分析时用正交各向异性板代替压型钢板是可行的。     

现浇混凝土空心板的正交各向异性研究

本文研究了现浇混凝土圆孔板的正交各向异性,通过有限元法对不同直径和不同间距的圆孔板进行了分析,计算归纳出了圆孔板的两个方向的刚度比,给出了两个方向的宏观弹性模量、剪切模量和泊松比的计算公式,该公式误差小,计算方便,为现浇混凝土空心板的计算和设计提供了理论依据。     

傅立叶级数法求解正交各向异性板弯曲问题

用傅立叶级数法分析解决了正交各向异性板各种边界条件的弯曲问题,并结合四边固定板的算例说明了该方法具有计算理论简单,分析易理解,并且计算结果也达到了一定精度的优点.     

现浇混凝土空心板的正交各向异性和等效各向同性板计算方法

通过分析得到了现浇混凝土空心板正交各向异性主刚度存在着D3=D1D2~(1/2)的关系;从正交各向异性板挠曲面的偏微分方程出发,保持一个主方向尺寸不变x1=x,将另一主方向的尺寸做线性缩放y1=k-14y,并保持弹性模量与第一主方向相同E=E1,泊松比μ=μ1μ2~(1/2),将原来的正交各向异性板等效为一块各向同性板,通过分析得到:各向同性板任意点的挠度就是原正交各向异性板对应点的挠度,各对应点内力存在简单的对应关系:Mx=Mx1、My=k1/2My1、Mxy=k1/4Mx1y1。最后,通过算例验证了该方法的正确性。     

基于转角位移法对正交各向异性桥面板内力的分析计算

由于大量的焊接连接件、高度集中荷载作用和它们导致的大量应力循环,正交各向异性桥面板对疲劳破坏非常敏感。在公路桥中,焊接在桥面板的加劲腹板通常易于遭受疲劳破坏。开发了一个分析模型,可以运用转角-位移法计算应力。它构建了一个桥面板的横截面模型,但是其中考虑了整个正交板的水平和竖向刚度以及纵向加劲肋的扭转刚度。这种方法可以计算桥面板横截面上的所有内力。     

等效刚度板法对双向空心板受力性能的分析

采用有限元方法研究有梁双向空心板的受力性能,尤其是在两个方向的受力性能的异同,为研究有梁双向空心板的刚度、变形和承载力提供科学依据。对于有梁双向空心板弹性阶段的受力性能分析,采用了等效刚度板法(拟板法),拟板法的思路是将双向空心板等效为一均质的具有正交各向异性特征的实心板(拟板),在此基础上对拟板进行分析。     

薄膜结构附加质量的计算方法

薄膜结构与风环境之间存在着较强的耦合作用，并且这种耦合作用往往是薄膜结构动力稳定的决定性影响因素．附加质量是表征这种耦合作用的主要参数之一．本文以薄膜结构与风环境的静力耦合模型为基础，给出了附加质量的三种计算方法：势流理论法、简化流体力学模型法以及基于声学理论的有限元法，并对它们的适用范围进行了初步分析，为薄膜结构的风致动力效应研究奠定了基础．     

基于马尔可夫链的钢箱梁正交异性板疲劳状态分析

为对正交异性板U肋的剩余强度退化规律进行研究,引入马尔可夫过程理论,以特大跨径钢箱梁悬索桥--西堠门大桥为工程背景展开研究。首先分析西堠门大桥钢箱梁长期应变监测数据的时频特征,应用小波分析分离出环境温度变化所引起的桥面板结构应力波动,再对小波变换系数在不同尺度上选择合适的阈值来消除由环境随机激励和测量噪声引起的低幅值应力变异;采用雨流计数法对车辆荷载作用下的应变监测数据进行统计分析,得到疲劳应力范围并设定6个疲劳应力区间;然后由U肋对接部位的典型S-N曲线计算得到其强度从初始状态至最终状态的转移概率,并根据Palmgren-Miner线性疲劳累积损伤理论构造出连接部位易损点区域强度演变的状态转移概率矩阵;最后利用初始状态的概率分布向量和状态转移概率矩阵,得出大桥运营阶段不同时刻对应的剩余强度值,给出U肋连接部位的强度退化轨迹。结果表明：所建立的疲劳状态分析模型可以考虑构件强度退化过程中各状态的相关性,能够根据车流量变化来预测正交异性板U肋疲劳状态随桥梁服役时间的变化规律,从而可实现钢箱梁正交异性板U肋的服役性能评估。     

正交异性闭口加劲板的承载力分析理论及试验研究

加劲板的局部稳定是正交异性扁平钢箱梁结构设计中的一个关键问题,我国桥梁设计规范没有这方面的规定。为了解决正交异性扁平钢箱梁结构中闭口加劲板的稳定极限承载力计算问题,以适应我国目前钢桥应用日益广泛的需要,在总结中外学者研究成果和国内外设计规范的基础上,提出一种计算闭口加劲板稳定承载力的计算理论,该理论计入材料非线性、几何非线性、初始几何缺陷、焊接残余应力等4种不利影响,并对加劲板结构的初始几何缺陷大小的取值以及残余应力分布模式进行讨论。为了验证理论的正确性、把握闭口加劲板结构的屈曲特性,设计3种不同结构布置的6块闭口加劲板结构进行稳定承载力模型试验,得到加劲板的破坏形态、极限荷载大小以及荷载-位移关系曲线。试验结果与理论分析结果吻合较好,这表明该理论可用于对闭口加劲板的极限承载力计算。     

板桁组合结构受力分析

对板桁组合结构受力特征进行了分析,揭示了其桥面板荷载的分布规律,提出了板桁组合体系主梁的简化模型方法,针对不同形式的桥面板对荷载传递路径及大小进行了分析,得出了一些有意义的结论。     

Vibration and buckling of plates with mixed boundary conditions

This paper deals with the vibration or buckling of thin plates with either mixed boundary conditions or discontinuous boundary conditions using the spline element method.

To demonstrate the accuracy of the method, several examples are solved, and results are compared with those obtained by other numerical methods. The effects of partial rotational constraints and angles of skew on frequencies and buckling loads of isotropic skew plates are also investigated.     

正交异性板纵肋—面板焊接接头热点应力分析

对某大桥正交异性钢桥面板的纵肋—面板焊接接头进行了热点应力法实体单元有限元分析,通过ABAQUS的模拟分析结果表明,轮压对于正交异性板钢桥面板的应力影响范围很小,对纵肋—面板焊接接头的应力提升不明显,接头非线性应力分布在距离焊趾0.4t的范围内,应力分布特点与以往针对平板焊接结构的热点应力研究成果相吻合。     

层状地基上预应力弹性板的竖向振动特性研究

基于解析层元法和经典弹性薄板理论,提出了一种求解层状地基与预应力弹性板竖向动力相互作用的计算方法。从地基的基本解和弹性薄板动力方程出发,借助Hankel积分变换,并结合地基与弹性板在接触面上的相容条件,得到变换域内地基与弹性板的动力耦合方程。通过求解耦合方程和数值逆变换,得到频域内预应力弹性板的位移解。与已有文献的结果进行对比,验证提出方法及计算程序的正确性及有效性。最后,通过算例分析,探讨了板–土刚度比和板径向预应力对预应力弹性板竖向动位移的影响。     

移动荷载下正交各向异性地基无限大板的动力响应

以薄板理论和弹性动力学理论为前提,以位移分量为基本未知量,建立了直角坐标系下的移动谐振荷载作用下正交各向异性地基上覆无限大弹性板的力学模型和动力微分方程;然后用坐标变换和Fourier积分变换,且引入边界条件,推导了移动荷载作用下无限大板的挠度和薄板与地基之间的接触应力的积分形式解。基于推导的理论方法,编制了相应的计算程序,并对薄板表面作用线性谐振荷载问题进行了算例分析,验证了方法的正确性。最后,对移动谐振荷载作用下公路路面板的动力响应进行了参数分析,研究了土体参数、板参数、荷载速度、荷载频率对其影响规律。结果表明:土体的各向异性、板厚、板的弹性模量、荷载移动的速度和振动频率对板动力响应影响很大。     

连续正交异性板模型在楼板抗振设计中的应用

将双向多跨连续楼板简化为有限数量的正交异性板，提出一种简化的连续正交异性板模型，有限元动力分析与现场实测结果表明：简化连续正交异性板模型能够较好地模拟连续梁板组合楼盖动力学特性，所得设计结果精确可靠，设计过程简便易行，适于在工程中推广应用。