等截面抛物线拱支座反力影响线解析解及损伤识别研究

基于近似弧长微分替代实际弧长微分，利用沿弧长曲线的显式拟合式，对抛物线拱桥支座反力影响线解析解表达式进行了推导。在此基础上，对比了抛物线两铰拱、无铰拱在单位力移动荷载作用下的推力影响线，并与有限元算例比对验证，证明本文方法较一般解析解拥有较高精度，两铰拱与无铰拱解析解的误差普遍控制在 2% 以内，同一算例下无铰拱误差较两铰拱略大。同时，以两铰拱与无铰拱为例，推导了损伤前后支座反力影响线的理论解析式，利用支座反力影响线建立损伤指标，利用有限元算例，对比验证了支座反力影响线用于识别抛物线拱局部损伤的可行性。     

采用数值方法解算悬链线无铰拱桥

在简单体系无铰拱桥中,悬链线被较多地作为拱轴线.通过电算程序采用数值方法解算悬链线无铰拱的拱轴系数、恒载内力及活载内力影响线,对提高拱桥设计的计算效率和精度有一定的应用价值.     

基于一阶优化法的连续梁桥整体顶升顶升力优化

基于近似弧长微分替代实际弧长微分，利用沿弧长曲线的显式拟合式，对抛物线拱桥支座反力影响线解析解表达式进行了推导。在此基础上，对比了抛物线两铰拱、无铰拱在单位力移动荷载作用下的推力影响线，并与有限元算例比对验证，证明本文方法较一般解析解拥有较高精度，两铰拱与无铰拱解析解的误差普遍控制在 2% 以内，同一算例下无铰拱误差较两铰拱略大。同时，以两铰拱与无铰拱为例，推导了损伤前后支座反力影响线的理论解析式，利用支座反力影响线建立损伤指标，利用有限元算例，对比验证了支座反力影响线用于识别抛物线拱局部损伤的可行性。     

钢筋砼板极限分析的塑性铰线理论的改进

文章利用双剪屈服准则导出了钢筋砼薄板屈服时屈服条件,并利用此屈服条件创立了用机法计算薄板极限载荷的新的塑性铰线理论,它与用原有塑性铰理论所计算的结果比较,更符合实验结果。     

柱下独立基础的塑性铰线分布

为了进行柱下钢筋混凝土独立基础的非线性分析 ,以Hencky中厚板理论为基础 ,提出了 8结点理想弹塑性板单元模型。使用这种单元 ,对于柱下钢筋混凝土独立基础的抗弯受力 ,进行了弹塑性分析。根据分析结果 ,明确了塑性铰线的分布规律 :倾斜方向的塑性铰线 ,其倾斜角度必定处在 (0 ,4 5°]的区间内 ,不会超出 4 5°。这一结论表明 ,我国地基基础设计规范中的有关抗弯计算方法是不够合理的。据此 ,对我国地基基础设计规范的有关内容提出修正建议。     

钢筋砼板极限分析的塑性铰线理论的改进

文章利用双剪屈服准则[1]导出了钢筋砼薄板屈服时屈服条件,并利用此屈服条件创立了用机动法计算薄板极限载荷的新的塑性铰线理论,它与用原有塑性铰理论所计算的结果比较,更符合实验结果[2-4].     

柱下独立基础的塑性铰线分布

为了进行柱下钢筋混凝土独立基础的非线性分析,以Hencky中厚板理论为基础,提出了8结点理想弹塑性板单元模型.使用这种单元,对于柱下钢筋混凝土独立基础的抗弯受力,进行了弹塑性分析.根据分析结果,明确了塑性铰线的分布规律倾斜方向的塑性铰线,其倾斜角度必定处在(0,45°]的区间内,不会超出45°.这一结论表明,我国地基基础设计规范中的有关抗弯计算方法是不够合理的.据此,对我国地基基础设计规范的有关内容提出修正建议.     

ANSYS在下承式系杆拱桥影响线分析中的应用

本文介绍了利用ANSYS的APDL语言实现下承式系杆拱桥影响线计算、影响线图形后处理的方法,通过参数化设计,实现系杆拱桥不同吊杆形式及不同拱肋内倾角相互组合的影响线分析通用程序,结合实际桥例给出了计算示例。为结构设计人员提供参考。     

集中荷载作用下点支承单格板的塑性极限分析

应用塑性理论对集中荷载作用下的点支承单格无梁板作分析。采用塑性铰线理论,对三种可能的塑性铰线形式分别进行分析,得到极限承载力的解析式。同时给出两个方向相同极限弯矩的正方形板的破坏图式及极限承载力。     

大、中跨度装配式钢筋混凝土多波双曲拱屋盖的一种实用计算方法

本文参考双曲拱桥和小跨度砧拱屋盖的计算方法,结合匈牙利学者L.Kollàr对圆弧形和V形等截面的内力分析,综合为一种实用的计算方法,引入犬、中跨度装配式钢筋混凝土多波双曲拱屋盖的设计计算。其适用范围及要点为,在双曲拱的长短边比2b/L<1/5时,近似地把拱波作为一为种圆弧形的截面,而主拱方向的内力按有拉杆的两铰圆弧拱进行分析,故称“两铰拱法”。     

双铰抛物线弹性拱的混沌行为

要设计出具有好的非线性动力学特性的拱结构,需要了解拱在外激励下的长期非线性动力学行为,对两铰抛物线弹性拱在横向周期荷载下的混沌运动行为进行了研究。基于变形体的几何方程及拱的单元平衡方程建立拱的非线性动力学模型,然后利用Galerkin原理得到控制拱横向振动的二阶三次非线性微分动力系统,并由此得无扰动系统的不动点与同宿轨道;使用Melnikov方法得到了拱混沌振动的临界条件;最后通过数值仿真得到该微分动力系统Lyapunov指数谱、Lyapunov维数、平面相轨线、Poincare映射等混沌特性,并以此判定     

无铰抛物线拱非线性稳定分析

基于有限元程序ANSYS 10.0,在考虑几何非线性和材料非线性的情况下,对无铰抛物线拱进行了弹塑性全过程的屈曲分析.将拱结构初始缺陷和矢跨比作为主要影响因素,分析其对无铰抛物线拱失稳极限承载力的影响.计算结果表明：无铰抛物线拱初始缺陷越大,失稳极限承载力越小;随着矢跨比的增大,无铰抛物线拱失稳极限承载力先增大后减小,存在一个理论上的最优矢跨比.     

六线简支钢箱叠合拱桥拱肋力学分析

以北京丰台站六线简支钢箱叠合拱桥为工程背景,利用MIDAS/Civil建立六线简支钢箱叠合拱桥的有限元模型,对成桥状态下的拱肋在不同工况下的受力情况进行分析,在三线偏载情况下拱肋竖向位移达到最大值129.3 mm,比六线全载情况下稍增加3.7 mm,拱肋最大压应力达到208 MPa,比六线全载情况下稍增加7 MPa,在三线偏载情况下对拱肋受力最不利,但拱肋位移及应力均满足规范要求,在使用阶段的安全性得以保证。分析了温度对拱肋位移的影响,拱肋各部位竖向位移变化呈抛物线形,随着拱肋与拱脚之间距离的增加,竖向位移值增大,在拱顶处达到最大值,拟合出了拱肋位移与温度之间的关系,为预测六线简支钢箱叠合拱桥的温度变形提供相关依据;同时分析了拱肋与主梁刚度比变化对拱顶在不同温度下的竖向位移进行了分析,提高拱肋刚度可以减小拱肋竖向位移。     

考虑斜向塑性铰线抵抗弯矩的矩形双向板虚功分析法

基于虚功原理,建立了矩形双向板斜向塑性铰线抵抗弯矩的内功计算公式,据此计算了矩形双向板的极限荷载,并结合利用向量投影原理求解极限荷载的虚功分析法计算结果,证明了本文方法的正确性．     

任意线弹性支承的双跨压杆稳定性计算

用初参数法,建立了任意线弹性支承的双跨压杆处于微弯曲平衡状态时,统一的变形方程、静力平衡方程和物理方程.由齐次线性方程组有非零解的条件,导出了临界压力的特征方程.借助软件,对中部铰支的9种完全理想支承的双跨压杆,和一个非完全理想支承的双跨压杆进行了稳定性计算,得到了长度因数与中部支承位置之间的关系,确定了中部支承的最佳位置和最小长度因数,以及最差位置和最大长度因数;同时发现定向-铰支-定向和定向-铰支-自由支承的双跨压杆的长度因数与中部铰支的具体位置无关,其大小依次为1和2.     

考虑斜向塑性铰线抵抗弯矩的矩形双向板虚功分析法

基于虚功原理,建立了矩形双向板斜向塑性铰线抵抗弯矩的内功计算公式,据此计算了矩形双向板的极限荷载,并结合利用向量投影原理求解极限荷载的虚功分析法计算结果,证明了本文方法的正确性．     

竖转施工刚构拱桥转动铰接触应力有限元分析

转动铰是连接刚构拱桥拱座与拱肋的临时施工构造措施,在放张式竖转合拢过程中,转动铰是全桥转体施工成功与否的关键。通过对八字型刚构拱桥竖转施工过程的接触有限元模拟,研究了转动铰的局部应力分布,分析了转动铰的结构力学性能。实体工程分析表明:转动铰结构整体处于较低的应力状态,局部存在应力集中现象,可通过加强局部构造措施,保证转动铰整体力学性能满足竖转施工的安全性要求。     

曲线的交角及轨线方程

给出了曲面的两相交曲线的交角的解法，同时给出了几种特定条件下的曲线的轨线方程的解法．最后给出了与子午线交定角的轨线方程的解法．     

考虑几何非线性的新型索拱桥拱轴线优化

鉴于新型索拱桥存在明显几何非线性的力学特点,针对已有拱轴线迭代优化方法收敛性不好的问题,提出在主拱圈为两铰拱的索拱桥有限元模型基础上,进行几何非线性的拱轴线迭代优化方法,以解决考虑几何非线性的超大跨径索拱桥拱轴线迭代的收敛性问题.以跨径600 m索拱桥作为算例,验证方法的有效性及收敛性.算例结果表明,与仅考虑线性迭代相比,考虑非线性迭代后的主拱圈弯矩分布更合理,最大正弯矩小35％,最大负弯矩小17％,主拱圈应变能小23％;收敛性分析结果表明,该方法比主拱圈为无铰拱有限元模型方法收敛性能更好,不同的初始拱轴线均能收敛于稳定的结果.     

典型钢筋混凝土仿古建筑屋盖结构设计

提出了典型钢筋混凝土仿古建筑屋盖结构的实用设计方法,论述了结构形式与组合扭壳的区别和荷载传递机理,提出了双铰人字拱按双铰折线拱方法计算的曲率影响系数和异形截面梁的截面设计计算。