毛竹杆纯弯构件受力性能试验研究

为研究毛竹杆的受弯性能,先对取自10根毛竹的40组竹条标准材性件进行抗弯试验,得到其破坏模式和抗弯强度;再对直径为90、120 mm,跨距为3 000、3 600 mm的24根毛竹杆进行弯曲试验,研究其荷载—位移曲线、初始抗弯刚度、极限承载力、挠度、破坏模式等相关力学性能;理论推导毛竹梁破坏受压区高度及受拉区边缘应力。结果表明：毛竹梁跨距变化对挠度的影响大于直径变化对挠度的影响,毛竹梁直径越大、跨距越小,初始抗弯刚度越大;根据试验数据,按弹性理论计算出毛竹杆受弯破坏时的受压区高度在3R/2处,在小挠度条件下,毛竹梁受弯符合平截面假定,大挠度条件下,截面受压区高度上移,计算出的破坏边缘拉应力与平截面假定计算的结果不一致,建议毛竹梁受弯破坏弯矩按上边缘顺纹抗压强度达到最大进行计算。     

钢腹杆PC组合梁桥抗弯性能

为研究钢腹杆PC组合梁桥的抗弯性能,开展了钢腹杆PC组合梁模型试验,研究了钢腹杆PC组合梁混凝土顶底板应变与主梁变形等随荷载的变化规律,揭示了组合梁弯曲应变沿截面高度的分布规律,得到了组合梁的破坏模式;进行了钢腹杆PC组合梁有限元参数分析,探讨了主梁高跨比和偏载效应对钢腹杆组合梁抗弯性能的影响;提出了钢腹杆PC组合梁截面开裂弯矩、钢筋屈服弯矩和极限弯矩计算方法。研究结果表明：钢腹杆PC组合梁桥的破坏过程包括弹性阶段、开裂弹性阶段、弹塑性阶段和失效阶段。在弹性阶段和开裂弹性阶段,钢腹杆PC组合梁截面顶底板变形满足“平截面假定”。钢腹杆PC组合梁跨中截面的变形与应力随高跨比的增大而减小。对于自重较小的钢腹杆组合梁桥,偏载对组合梁变形与应力的影响较大,且变形与应力增大系数随高跨比的增大而增大。与有限元和试验结果相比,本文提出的钢腹杆PC组合梁开裂弯矩、钢筋屈服弯矩和极限弯矩的计算方法具有较高的精度。     

超高层建筑施工脚手架风载作用下立杆最大弯矩分析

目的研究风荷载作用下不同施工高度处脚手架立杆的最大弯矩值及其变化规律,为高层及超高层建筑施工脚手架的施工设计提供数据支持.方法依据风荷载作用计算公式,考虑超高层建筑施工脚手架的风振影响来计算风载标准值.对扣件节点采用半刚性连接的计算方法,利用有限元分析软件ANSYS对整个架体进行受力分析.结果随着脚手架所处高度的增加,立杆最大弯矩值变化曲线大致分三个阶段:直线上升段、曲线发展段、水平持续段.脚手架立杆最大弯矩出现在迎风面立杆的有连墙件节点处.结论按照现行规范中风载作用下立杆弯矩计算式得到的弯矩值明显小于模拟分析得到的弯矩值.当脚手架施工高度大于450 m时,建议按450 m高度时立杆最大弯矩取值,可简化计算.     

多种因素影响下的超弹性SMA丝材力学性能

通过对常温下1 mm直径的形状记忆合金（SMA）丝材进行循环加载次数、加载速率和预应变的分析,以得到各因素下SMA丝材的滞回曲线、骨架曲线、割线刚度和耗能能力等力学性能及相应力学参数。结果表明:循环加载30次、单一幅值为0.06的SMA丝材,与1次循环、逐级加载的SMA丝材力学性能基本相同;随着加载速率的增大,SMA丝材的应力和割线刚度逐渐增大,且在加载速率为0.001 8 s-1时耗能值最大;预应变的增大会减小SMA丝材的割线刚度,但同时也提高其应力,且在预应变为0.007 5时耗能值最大。研究结果可为SMA自复位阻尼器的应用提供理论基础。     

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。     

新型自复位钢桁架梁的受力机理及抗震性能

将预应力钢绞线与消能杆引入钢桁架梁,利用消能杆、预应力钢绞线分别来消耗构件的变形能、实现结构的自复位功能,从而有效减轻结构震后残余变形。理论推导了自复位钢桁架梁端截面对应于其恢复力骨架曲线关键特征点处的弯矩和刚度值;采用有限元分析软件OpenSees建立了钢桁架梁的分析模型,进行了单向和往复水平荷载下非线性分析。结果表明：对应关键点处的梁端弯矩和刚度的模拟值与理论值吻合较好,往复荷载作用下分析结果验证了该类钢桁架梁具有很好的自复位和耗能性能。     

实腹式型钢混凝土柱延性系数分析

在平截面假定及对截面应力分布进行合理简化的基础上,依据截面材料的应力-应变关系及构件曲率分布规律,采用现有塑性铰计算模型分别得出各受力阶段实腹式型钢混凝土柱截面组成材料的合力,进而推导出各受力阶段截面曲率、弯矩及挠度的计算公式,建立单调荷载下实腹式型钢混凝土柱曲率及位移延性系数的表达式,同时对其影响参数进行分析。理论计算与试验结果对比表明,曲率及位移延性系数计算值与试验结果吻合良好,说明所提出的方法及推导的实腹式型钢混凝土柱延性系数计算表达式能较好地反映实际情况。     

被动消能混合式交错桁架单元滞回性能有限元分析

为了增强交错桁架耗能能力,可在桁架单元的斜腹杆上设置摩擦耗能器,形成被动消能交错桁架结构。采用有限元软件ANSYS12.1分析摩擦耗能器在不同摩擦系数、螺栓孔长以及螺栓等级下的荷载位移关系,并将摩擦耗能器的荷载-位移关系转化为等效应力-应变关系,定义到斜腹杆上的等效耗能器单元的材料本构关系中,对被动消能桁架单元进行水平方向循环加载,得到各桁架单元的滞回曲线、骨架曲线以及耗能能力图。有限元分析结果表明:摩擦系数使耗能器的滑移力达到斜腹杆屈曲荷载的96%时,结构的耗能能力最好;耗能器孔长越大,桁架的耗能能力和延性越好,滑移量达到桁架节间距的1%时,延性系数可满足一般框架的抗震要求;螺栓等级越高,其预紧力越稳定,桁架耗能能力越好。     

钢筋混凝土迭合梁斜截面抗裂试验研究

通过１２根钢筋混凝土迭合梁在多点等代均布荷载作用下斜截面受力性能的试验，研究了预制截面与迭合截面高度比和一期荷载作用跨中弯矩与预制截面极限承载弯矩之比对钢筋混凝土梁斜截面抗裂性能的影响规律。在原钢筋混凝土梁斜截面抗裂计算理论模式基础上，提出了均布荷载作用下钢筋混凝土迭合梁斜截面抗裂计算方法。     

一种对空间网架进行非线性分析的方法

给出了一种新的空间网架非线性分析方法。其中,压杆的荷载变形关系曲线计算部分采用了数值积分法,结构分析计算部分采用增量变刚度法。采用新的数值积分法可以考虑复杂的材料应力应变关系,杆件的任意截面形状、杆件初偏心、初弯曲和压杆截面局部弹性卸载等各种情况,扩大了现有分析方法的应用范围,提高了分析精度。     

Energy Dissipation Analysis of Bended SMA Bar in Isothermal State

The theory calculation formula is deduced about stress distribution in cross section and changesin Martensite percentages with the section height of randon seetion shape bar raider the action of the bending mo-mere ucording to the Brinson‘ s Constitutive Relation. The bar‘s energy dissipution capability under circulation of bending moment was analyzeal and the caleulation theory was set up. By using MATIAB program trod the numerieat calculation for uniform rectangle cross section bar, the relationships among the maximal stress and strain oncross section edge with bend load, the stress and Martensite percent‘ s with cross section height, the energy dissi-pation eapability wit cross section height, and the energy dissipaion eatabitity with maximal strain on eross see-lion edge are gained, also those curves are distilled. It is put forward that the SMA material can be used for passive structure vibration control to dissipate energy of bend load.     

带端柱高性能混凝土剪力墙承载力分析

采用分段封闭约束高强箍筋构造方式,按性能设计理论分别设计了6个带端柱高性能混凝土剪力墙,进行拟静力试验;根据试验研究结果,以开裂点、屈服点、峰值点和极限点为特征点,将剪力墙截面的弯矩-曲率骨架曲线简化为4折线型;基于应变平截面假定,考虑边缘约束构件的约束效应,分别推导了带端柱高性能混凝土剪力墙的开裂、屈服、峰值和极限点的弯矩和曲率表达式,表达式的计算值与试验值符合良好.     

单簧片折叠过程中的力学性能及参数影响分析

采用有限元分析软件ABAQUS对单簧片的折叠过程进行了数值模拟分析,研究了单簧片正反向折叠过程中临界弯矩、稳态弯矩、最大应变能的变化规律,并利用临界弯矩、稳态弯矩、最大应变能等参数作为簧片驱动能力和抗干扰能力的参数指标,研究了截面圆心角和长度对单簧片驱动能力和抗干扰能力的影响.结果表明:随着截面圆心角的增加,簧片驱动能力和抗干扰能力都呈现增强趋势,随簧片长度的增加,其驱动能力和抗干扰能力会有所下降.该研究对于提高空间展开结构的运动精度以及可靠性具有一定的参考价值.     

木楔加固对松动透榫节点抗震性能的影响

为研究木楔加固对带缝隙透榫节点在反复荷载作用下受力性能的影响,制作了包括完好节点、松动节点及木楔加固节点的3组足尺透榫节点模型.通过试验室足尺试验对比分析了3组节点的变形特征和破坏特点,研究了节点的弯矩-转角滞回曲线、刚度变化特性、耗能和应力状态等受力特点.结果 表明:完好和松动节点的破坏形式为变截面出现延伸至榫头根部...     

按无量纲屈服准则分析正交异性板的极限荷载

为得到正交异性板极限荷载分析的简单实用的计算方法，建立了正交异性板的无量纲屈服准则，得出了用量纲力矩表示的正交异性板曲率速率公式。利用转轴公式和沿塑铰线曲率速率应满足的条件得出正交异性板中沿任意方向塑性铰截面弯矩的普遍算式，得出用无量纲力矩计算内力功的计算方法，最后根据能量原理得出正交异性板极限荷载上限估计的一般计算方法。并通过实例对理论公式做了验算。     

火灾下钢筋混凝土板保护层厚度的选取

采用理论分析与有限元分析相结合的方法,研究了火灾下三跨连续钢筋混凝土板保护层厚度对楼板刚度、极限抗弯承载力及耐火能力的影响,发现:(1)保护层厚度的增加一方面降低了楼板的有效高度,引起极限抗弯承载力及刚度的降低;但同时也降低了钢筋的升温速度,减缓了钢筋强度、刚度退化的速度.综合考虑保护层厚度的影响,建议保护层厚度取值20~25 mm.(2)适当地增加截面的高度可有效地提高连续板的耐火极限.     

正弯矩区组合扁梁承载性能分析

钢-混凝土组合扁梁中的钢梁内嵌于混凝土楼板之中,最大限度地降低了结构的高度,增强了结构的防火能力．作为框架梁使用时,在竖向荷载作用下,跨中处于正弯矩区;水平荷载作用下,梁的一侧为正弯矩,男一侧为负弯矩．因此,明确正弯矩区组合扁梁的受力性能是进行结构分析的基础．对正弯矩区组合扁梁的抗弯刚度和承载力进行了理论分析,并通过简支梁的试验来验证理论分析结果的合理性,研究结果表明,组合扁梁抗弯承载力的理论值和试验值吻合良好,而刚度的理论值较为保守,主要原因是分析中没有考虑预制混凝土板对刚度的贡献．     

动车组变曲率L型截面铝合金门立柱拉弯精度控制

对某动车组L型截面变曲率铝合金门立柱的拉弯成形过程进行模拟.基于不同阶段下的截面应力应变分布和回弹半径变化关系,探索了铝合金门立柱拉弯成形精度的影响因素,优选工艺参数及控制方法,并通过试验进行验证.结果表明:变曲率L型截面铝合金门立柱拉弯成形主要缺陷为截面畸变和回弹,其中截面畸变缺陷包括直线段区域腹板塌陷和圆弧端区域立...     

弯矩作用下筒仓孔口应力集中的计算

为了了解筒仓洞口在弯矩作用下的应力分布,利用平板理论结合复变函数和保角映射技术,研究了筒仓开孔的孔口应力集中问题,通过将仓壁孔口的应力计算简化成平面问题,求出了孔口的应力,得出在平面外弯矩作用下,弯曲应力集中主要发生在和弯矩作用方向垂直的边．