考虑侧移失稳的弹性框架柱的计算长度

土建结构（或构件）的稳定是结构设计的突出问题。本文对于框架柱的稳定承载力的确定、长度系数的计算等问题的解决方法作了研究，并结合工程实例给出了算例。     

基于非全柱失稳模型的钢框架柱计算长度系数

针对传统“七杆模型”在确定计算长度系数过程中关于“全柱失稳”和“所有柱稳定函数相等”的假定与真实情况相差较大,基于非全柱失稳模型,同时考虑柱稳定函数的不同,提出了一种改进方法,并进行了一系列数值计算。研究结果表明：改进方法所得到的计算长度系数的公式与传统方法是一致的,改进方法公式中参数的计算包含了有别于传统方法的失稳模式、梁柱线刚度、柱轴力和其他层的影响,能更加全面地反映框架的失稳行为;改进方法总体上比传统方法具有更高的精度。     

准噶尔盆地中部4区块井壁失稳机理研究

针对准噶尔盆地中部4区块存在的卡钻、坍塌掉块等井壁失稳难题,利用X射线衍射、岩石铸体薄片鉴定、电镜扫描等分析测试手段,对易失稳井段头屯河组典型岩样的结构和理化性能进行了系统分析,研究了该复杂地层井壁失稳机理,并分析了工程因素对井壁失稳的影响.结果 表明,该区块黏土矿物含量高,以伊/蒙混层为主,微间隙和微裂缝较发育,易发生泥页岩的局部水化分散,产生较大的水化膜斥力,使井壁失稳,易发生坍塌掉块及卡钻等井下复杂情况.     

陷落柱周边应力变化及推采控制研究

根据陷落柱围岩破坏特征,建立了陷落柱围岩的应力厚筒壁四区模型:陷落柱周边由内而外依次为塑性破碎区、塑性应力降低区、弹性应力升高区以及原岩应力区.结合金庄矿8203工作面内陷落柱实际条件运用理论分析以及数值模拟方法计算出塑性区范围为9.24m,应力增高区范围为28.43m.在此基础上提出了保证回采巷道稳定性以及防止工作面在高应力区回采时顶板压力大、工作面片帮等矿压显现问题的措施,确保工作面顺利地通过陷落柱.工作面过陷落柱期间所测矿压数据及回采过程中发现的工作面片帮、架棚回撤时巷道两帮破碎严重等问题都表明了陷落柱厚筒壁四区模型符合现场实际.     

填充墙与柱脱开构造方式的平面外稳定研究

为了在保证框架填充墙平面外稳定的同时,尽可能减少填充墙对框架刚度的影响,GB 500011-2001《建筑抗震设计规范》中提出“钢筋混凝土结构中的砌体填充墙,宜与柱脱开或采用柔性连接”。本文针对填充墙与框架柱之间采用脱开、与框架梁之间采用钢筋拉结的构造方式,进行了模拟地震振动台试验研究。试验结果表明：填充墙与框架柱之间采用脱开的构造方式虽然能够满足“小震不坏,中震可修”的要求,但是在强震作用下,填充墙很容易发生平面外的倒塌,从而造成财产损失和人员伤亡。本文通过2片砌块填充墙体的模拟地震振动台试验,对这种构造方式下填充墙的平面外稳定性能作了相应研究。     

关于斜柱式基础外负荷确定方法的探讨

本文根据斜柱式基础的受力特点,推导出基础及立柱计算时的上拔力、下压力及其相应的水平力的计算方法.公式便于直接计算各相关作用力,并与按照相关行业规定计算的结果进行了分析比较.     

钢框架柱抗火承载力的非线性有限元分析

为深入了解火灾下钢框架柱的受力性能和破坏模式以及各种因素对其抗火承载力的影响,采用有限元方法对H型钢框架柱在火灾中的反应进行了理论分析.结果表明:火灾中相连梁膨胀产生的推力对框架柱的耐火极限具有明显的降低作用,且随着框架柱荷载水平的增加这种影响加剧;由于内力重分布的影响,框架柱轴力在火灾初期持续增长,火灾后期反而降低甚至低于常温状态,且在火灾中随着温度的升高框架柱的端弯矩持续减小;火灾中H型钢框架柱的翼缘端部、中部发生明显的局部失稳现象,局部失稳的位置将影响抗火设计中柱的计算长度的取值.     

钢管混凝土柱-箱梁内加劲节点的性能研究

上海光源工程屋盖体系中的箱形截面梁与下半部分插入钢筋混凝土框架柱、内部设置加劲肋且填充混凝土的圆钢管焊接形成钢管混凝土柱-箱梁节点.对该节点进行了大比例试件的静力加载试验,考察了节点的受力性能和破坏模式.试验结果表明试件的破坏模式为梁根部截面的弹塑性局部失稳破坏,且在发生严重的局部失稳后仍然能够继续承载,节点变形能力良好,满足节点承载力高于构件承载力的要求.非线性有限元分析进一步表明,简化的悬臂梁模型能较准确地模拟节点中相应梁的受力性能,梁倾斜放置且根部平齐时对梁承载力的提高有利.     

基于Hodgkin-Huxley模型的皮层柱侧抑制神经元群

HH(Hodgkin Huxley)神经细胞模型一般被用于研究单个神经细胞的行为和特性,很少被用于构造人工神经系统.考虑神经细胞具有抑制性联结和兴奋性联结,将HH模型进行发展,提出了基于HH模型的神经元群,模拟大脑皮层柱的生理结构及侧抑制特性.分别将皮层柱内及皮层柱间的侧抑制机制应用于神经元群编码、解码,进行位置跟踪;改变解码策略,实现“胜者为王”功能.仿真实验表明了该神经元群模型的有效性,侧抑制特性的应用大大提高了位置跟踪精度、“胜者为王”效果.     

圆锥薄壳的稳定分析

本文采用简化的应变-位移关系所得到的微分方程,利用分析解法,在对荷载等作了一定近似后,可求得小锥度圆锥薄壳在侧向均压下稳定问题满意的封闭解。     

潜艇壳体稳定性机理研究

比较两个实艇的稳定性计算以及平板稳定性研究,发现都存在着“异常”特性.分析这一特性的机理并用以指导结构加强方法.     

钢筋混凝土框架柱受剪性能分析

利用三维非线性有限元方法对矩形截面两个主轴方向上配箍量不等的钢筋混凝土框架柱在斜向水平荷载作用下的受剪承载力进行了分析研究,并与试验结果进行了比较分析,得出了斜向水平荷载作用下钢筋混凝土框架柱受压侧的两个角边容易发生钢筋与混凝土的粘结破坏及在柱截面短边适量增加配箍量有利于提高斜截面受剪承载力的结论.     

斜向水平荷载作用下钢筋混凝土框架柱受剪性能分析

利用三维非线性有限元方法,对矩形截面两个主轴方向上配箍量不等的钢筋混凝土框架柱在斜向水平荷载作用下的受剪承载力进行了分析研究,并与试验结果进行了比较分析,得出了斜向水平荷载作用下钢筋混凝土框构件受压侧的两个角边,容易发生钢筋与混凝土的粘结破坏及在柱截面短边适量增加配箍量有利于提高斜截面受剪承载力的结论.     

Experimental Study on a Single Layer Two-Way Grid Shell with Tension Members

Single layer two-way grid shell with in-plane and out-of-plane tension members is a new type of single-layer latticed shell roofs. Compared with traditional single-layer latticed shells, this new type has a unique mesh form and excellent rigidity. In order to further understand the buckling behaviors of single layer two-way grid cylindrical shell roof with tension members, the buckling experiments have been undertaken to investigate the effect of tension members, in either out-of-plane or in-plane placement. A single layer two-way grid cylindrical shell roof with out-of-plane tension members has been tested under symmetric and asymmetric loading. The tension member placement, the introducing initial axial force to tension members and the load patterns are considered to investigate the buckling behavior. Experimental results indicate that four long out-of-plane tension members work well under symmetrical loading, but only two long out-of-plane tension members work under asymmetrical loading. It can be concluded that the PC bar members used as tension members for this study are useful in the construction of a single layer two-way grid cylindrical shell roof with structural members intersecting at small angles.     

矢跨比对加劲球壳弹性屈曲性能的影响

加劲球壳的承载力取决于整体稳定性。由于加劲球壳属于各向异性壳,影响其屈曲性能的因素较多,至今没有统一的方法获取其整体失稳时的临界荷载。矢跨比是球壳结构屈曲性能分析中的关键因素之一,文中针对矢跨比对加劲球壳弹性屈曲性能的影响进行分析。先利用ABAQUS软件对球面薄壳进行屈曲分析,验证有限元分析的可靠性;再建立跨度恒定矢高变化的加劲球壳的有限元缩尺模型,分析弹性屈曲临界荷载与矢跨比之间的关系。研究结果表明,当环向与经向加劲肋间距比值在2.55-3.65范围内,屈曲临界荷载与矢跨比呈正相关关系。有效地增大矢跨比有利于提高其整体稳定性。     

防屈曲支撑钢框架的抗震性能研究

本文采用ANSYS抗震性能软件,建立了防屈曲支撑钢框架有限元计算模型,通过建模计算验证了防屈曲支撑框架体系优越的结构性能.     

局部屈曲对方管截面柱拉压滞回性能的影响

根据有限元模拟的结果,分析了板件局部屈曲对方管截面柱拉压滞回性能的影响。由构件承载力与壁板宽厚比的关系,得出了抗震设计箱形截面柱翼缘板宽厚比限值。     

防屈曲支撑外伸连接段破坏失效机理及试验研究

防屈曲支撑（buckling-restrained brace,BRB）外伸连接段的稳定控制是保证其正常发挥耗能作用的关键。基于研究者们试验中出现的BRB外伸段破坏形式及特征,分析BRB外伸连接段的失稳破坏过程及破坏失效机理,研究不同失效模式下外伸连接段失稳破坏的影响因素,进而提出改善外伸连接段稳定性能的端部构造形式。基于理论分析推导不同失效模式下相应外围约束单元与外伸连接段控制截面上的轴力与弯矩计算公式,建立不同失效模式下外伸连接段的稳定分析模型,并通过拟静力试验验证所提出端部构造形式的合理性以及稳定分析模型的有效性。研究结果表明：BRB外伸连接段的失稳破坏为约束单元或外伸段控制截面上的压弯作用效应超过其极限承载力而破坏;外伸段的稳定性与支撑端部转角变形的大小密切相关,且BRB耗能单元的高阶多波屈曲变形是引起支撑端部转动变形的直接原因;满足稳定设计准则的条件下,减小外伸段长度及耗能单元与约束单元间间隙值,增加约束过渡段长度可进一步提高和保证外伸段的稳定工作性能;设计制作的符合文中外伸段稳定条件及端部构造形式的3根BRB在试验过程中未出现外伸段的失稳破坏,其外伸段控制截面上的压弯作用效应均处于弹性范围内。研究结论为BRB外伸连接段的稳定设计及相应的稳定控制提供理论参考。