角變與不均衡力矩二種傳播法之研討(“剛構常数與剛構分析”之補充)

本文為著者前文“剛構常數與剛構分析”之補充,其目的在將角變傳播法及不均衡力矩傳播法加以改善,以便實用。此二法均只需一個公式以計算剛構中所有各桿端之基本剛構常數(即任何二相鄰結點间之角變傳播係數),將此項公式與柯勞塞克之公式相比較,藉以指出前者較後者為便於應用,並亦可用之以直接分析較簡單之閉合式剛構,此外補充說明此法中之剛構常數與定點法之關係,剛構有側移時計算各結點角變所需之各項公式亦行求出。不均衡力矩傳播法係顧翼鹰同志最近研究所得者,既係直接以桿端力矩為計算之對象,而且只須採用不均衡力矩分配比將各結點作用於各桿端不均衡力矩之總和,一次分配,即得所求各桿端分配力矩之總值,實係力矩一次分配法之一大改進,著者將顧氏之法加以推廣与改善,使其原則簡明而計算便捷,著者認為此法係將林、柯、孟三氏法之所有優點熔冶於一爐,實可稱為现下最優之力矩一次分配法。最後列舉算例,以說明此二法在實際工作中之應用。     

關於“剛構常數與剛構分析”的討論(一)

在一年來研究和試用我們的“力矩影響直接分配方法”的體會基礎上,對於蔡方蔭同志“剛構常數典剛構分析”一文寫出下列的討論。我們的“力矩影響直接分配方法”通過組織送中國科學院轉土木工程學報請求發表後,四月中承蔡方蔭同志指出本法所有的直接分配比,直接傳導因數等理論舆我國林、黄二氏在二十年前發表的文章是基本相同的,並承其將珍重收藏的“工     

剛構常數與剛構分析(力矩一次分配法之改善,及其與各種定點,約束,角變等分析法之溝通與比較)

任一刚構之形式(包括共中各桿之長度,截面,及支承等情形)既經擬定之後,該剛構即有一套表示共彈性特質而與其荷載無關之刚構常數存在。採用此項剛構常數,不但其在任一荷載情形之下桿端力矩計算,大大簡化,而且在多種荷載情形下進行分析時,可將其与荷載無關及有關之二部份計算完全分开,因此省去他種分析法在每一種荷載情形下所必須重複之部份計算。實用之剛構,既常須在多種荷載情形下進行分析,故採用剛構常数分析法在實用中之優越性,至為顯明。採用剛構常数之分析法太約以立特(Wilhelm Ritter)教授之定點法為最早,而於表示剛構常數之各種方式中,亦以定點位置最為簡明,最為基本。本文首先指出:於任一剛構中,每桿之左右兩端各有一個而且祇有一个有獨立性之基本剛構常數,其計算係二個各向左右進行不相牽涉之步驟,但為計算剛構常數本身及桿端力矩之便利计,常須於每桿之左右二端,各另加計算一個無獨立性之輔助剛構常數,惟此外並不需要任何其他第三個剛構常数。恰於廿年以前,我國林同棪教授在國內外發表其力矩一次分配法(林氏原稱其法為“直接力矩分配法”,似欠妥),採用桿端之“約束剛度係數”(restraining rigidity factor),“修正傳遞係數”(modified carry-over factor),及“修正勁度”(modified stiffness)為     

關於“對稱式斜顶披屋廠房排架的應力分析”的討論(一)

呂同志能於教學百忙之中,抽暇研究剛構問題,是很值得贊佩的。原文圖1所示四種“披屋排架”均係三跨單層剛構,其中間一跨傈採用一種有跨變之曲折梁[如原圖(b)与(c)]或剛架]如原圖(a)與(b)],故均係一種所謂“跨變剛構”。若兩旁披屋亦採用有跨變之梁,如圖1—1(a)與(b)則成為三跨均有跨     

關於“剛構常數與剛構分析”的討論(三)

一、前言本學報第一卷第一期,發表了蔡方蔭先生一篇內容非常豐富的巨作“剛構常數與剛構分析”。他將几十年以來國內外各學者在這方面的成就,作全面系統而且相互貫通的叙述,這使我們得到很大的啟發。由於蔡先生的比較,我們更能容易     

關於“剛構常數與剛構分析”的討論(七)

自從本學報連續發表了蔡先生的兩篇論文,以及作者對該文討論以後,又發表了潘家錚,錢培風,以及金濤諸先生的討論,這說明“一次分配”法已經引起大家的注意,頗感興奮,但潘,金兩先生對“一次分配”的價值尚抱懷疑態度:潘先生認為“一次分配”與“多次分配”互有短長;金先生則認為“一次分配”雖具有理論之價值,但恐未必為多數實際工儲所樂用,作者深知其所以有此種懷疑,乃是因為蔡先生文中從理論方面發揮甚多,而照顧到實用近似方法較少,如此則不啻把“一次分配”法     

關於“剛構常數与剛構分析”討論的答復

我的“剛構常數与剛構分析”(以下簡称“一文”)和它的補充“角变与不均衡力矩二种傳播法之研討”(以下簡称“二文”)兩篇論文在本学報第1卷第1期和第3期發表以後,有六位同志     

關於“剛構常數與剛構分析”的討論(二)

蔡先生這篇論文,值得我們深入研读。近数十年來剛構分析法層出不窮的被提出,每種方法各有其一套常數和演算步驟。這種紛亂雜陳的現象頗使學習結構的人感到茫無頭緒,莫知所從。這篇論文將各種已發表的分析法作了全面性的整理和總結,溯共源本,衡共得失,於是各法之基本出發點及相互短長乃得一覽而知。無疑的,這篇綜合性的論文對今後的剛構研究工作將起有重大的作用。     

關於“剛構常數與剛構分析”的討論(六)

關於蔡方蔭先生的“剛構常數与剛構分析”這一篇文章和顧翼鷹先生對於這篇文章的討論,我也有幾點不成熟的意見,寫出來請大家指教。(1)抗戰前林氏發表“直接撓矩分配法”論文時,我覺得他的方法此撓矩分配法須更多做一些初步計算工作,纔能動手分配;同時每結點須分配一次,結點相當多時,他的方法也不怎樣方便。譬如我們有五個結點,分配時我們要寫五行數字,再加初步     

砂的平均粒徑與細度模數之比較研究——以“模數粒徑”為集料細度新指標的擬議

細度模數用為砂的粗細程度的指標,已有三十餘年的歷史;尤其是在混凝土的配合上,砂的細度模數如有變化,含砂率和加水量也要加以相應的調整,才能維持混凝土的稠度(以陷度代表)不變。但是細度模數有兩大缺點,一個是模數的物理意義不明,另一個是模數不能表示出砂的級配來。蘇聯斯克拉姆塔耶夫教授於1943年提出砂的平均粒徑(d_(cp))來,以為砂的細度指標;雖然平均粒徑仍不包含級配的意義,但是有了比較明確的物理意義,並且可以用毫米來度量,這是一種新的發展。不過砂的細度問題還不能由平均粒徑而得到解决,且平均粒徑計算式中的五項,僅首三項有效,1.2和2.5毫米以上的兩級粗砂在計算式中不生作用,以致影響了它的實用效果。本文對於平均粒徑計算式的創立方法加以追尋和推演,發現其基本假設及物理意義,又設例演算,以考察其變化的規律性;認為細度模數還有其一定的實用價值,不能為平均粒徑所代替。至於補救細度模數缺點的方法,本文試由模數本身中去尋找;將模數的計算式加以理論上的補充後,不但能分析出模數的物理意義,並且還發現模數有細度和粗度之別。根據累計篩餘計算出來的F.M.應稱為“粗度模數”,根據通過量計算出來的才是“細度模數”。假定兩隣篩间的顆粒是兩篩篩孔的幾何平均值,以代替數學平均值(即斯氏平均     

多條隧道交會段施工監測回饋分析

多條隧道交會段之力學行為係複雜之三向度問题,以三維數值分析程式FLAC3D針對其7條隧洞交會之實際工程案例,模擬其實際挖撐過程,並與佈置於交會段各處斷面監測結果進行比對,以瞭解隧道目前開挖圍岩穩定性,同時進一步預測隧道後續施工行為。分析結果顯示:案例隧道交會段施工互制影響範圍有限,目前隧道大體處於穩定狀態;後續洞台降挖及另一主隧道開挖,在及時支撐情況下,圍岩變形量增加有限,隧道安全應無問题,惟仍應持續進行監測,確實掌握隧道行為。     

桁架剛構正確分析之兩項原理

所謂“桁架剛構”即以桁架為横梁与柱相剛接之剛構。現下採用分析剛構之任一方法,以分析此項剛構时,均須採用種種特殊之假定而得近似之結果。據著者所知,中外書刊中似尚无此項剛構之正確分析法。於本文中,著者發表关於桁架剛構正確分析之兩項原理,即柱頂力矩作用与桁架跨变影響之兩项原理。前項原理使柱頂段之角夔与桁架端豎桿相同,以符合柱与桁架剛接处之連续性。後項原理指出桁架与曲梁(即拱)及折梁(即山墙式梁)相同係一種“跨变横梁”,故桁架刚構亦与拱式及山墙式剛構相同,係一種“跨变剛構”。若根據此兩项原理,分别计算柱与桁架兩端的撓曲常数,再用分析跨变刚構之任一分析法以分析此項刚構,則所得之枯果,与不作任何特殊假定用最少功法或变位法所得者完全相同。本文先說明此兩项原理及根據此兩項原理计算柱与桁架撓曲常數之方法。次取一最簡單之桁架刚構为例,證明此丙項原理之正確性。桁架刚構既与拱式及山墙式刚構同属於跨变刚構一類型,分析後者之任何方法均可用以分析前者,本文无須贅述。但取一兩跨之桁架刚構為例,列举所得之正確結果,与用近似法所得者相比较,藉以顯出近似法有相當巨大之差誤。關於階形之複式桁架刚構之分析,本文用“代替桁架”之辦法,但只說明其原則,不列出公式及算例。     

鋼架砼柱剛構之分析

單層廠房採用鋼架砼柱之混合結構,極為普遍,上端鉸結時柱之應力並不受桁架彈性常數之影響,上端剛結時之分析方法,對於鋼架之截面慣矩每予假定,並代之以假想變梁,本文作者用最小功能定律以求計算桁架兩端角變常數之公式;再取二實例:一平頂屋架,一脊式屋架,用角變位移法分就無側欹、侧欹校正及單位變位彈性方程解三步驟解出共結果,與一般假定方法所得相互比較。     

公路木橋面載重的彈性分佈

本文介紹蘇聯計算木橋面所用的載重彈性分佈理論和應用,對公式中的分佈係數的來源,加以演證。在證明公式的同時,使用了為蘇聯學者所創造並被廣泛採用來計算超靜定問题的方法——原始參變數計算法。文內並述及公式的應用。給出中梁和邊梁上載重分佈計算,及如何晝影響綫。除汽車載重的彈性分佈外,更說明了履帶車均佈載重如何驗算,這些是最近實用上常遇到的問題。     

對稱式斜顶披屋廠房排架的應力分析

關於披屋廠房排架的應力分析,目前已有不少切實可行的方法。但以這類排架內部組織的特殊,一般通用的基本方法,多不能為實際工作者赢得時間和精力的充分節約。本文目的,在提供一個分析對稱式斜頂披屋廠房拂架的簡便方法,予以適當修正,並可推廣應用於其他各種類型的披屋廠房排架。本法的主要特點是將排架中具有“Γ”形的曲桿當作一個基本構件,從而求出這個基本構件在兩端結點角變和位移以及荷載作用下的“形常数”與“載常數”;並將不對稱荷載件成“對稱的”與“不對稱的”兩種情形,使在分析計算過程中必須考慮平衡的結點數目诚至最少程度。     

關於“剛構常數與剛構分析”的討論(四)

本學報第1卷第1,3兩期登載有蔡方蔭先生的兩篇論文。文中對於力矩一次分配法、角變傳播法、不均衡力矩傳播法,都作了深入的研究,將各該法與其他各法比較,找出各個常數間的關係,最後並推薦了改善後的不均衡力矩傳播法,這兩篇文章在結構力學理論上的貢獻颇大,可供此後從事科學研究者之參考,而蔡先生這     

管推進工程之物理模型試驗與數值分析

以物理模型試驗及三維數值分析進行管推進工程研究,試驗方面以管推進物理模型試驗機模擬開挖面支撐壓力過大或不足對地表穩定性的影響,並於推進過程監測地表變位及土壓力變化;數值方面先以有限元素法程式ABAQUS模擬物理模型試驗之行為,將數值分析與模型試驗結果相互驗證,以檢討數值分析依據之Leca(1990年)淺屑隧道開挖面穩定理論及土壤組成律ExtendedDrucker-PragerModels。驗證完成後,進一步以數值方法模擬現埸破除鏡面常發生之土體坍落行為及探求其鬆動範圍。     

關於彈性地基上基礎梁的理論

本文目的主要是介紹蘇聯學者在彈性地基上基礎梁方面的新理論和實用的計算方法,在過去,人們一直採用文克爾(Winkler)在1867年提出的假定,即:地基在某點的壓力是和該點的沉陷有關,並和該點的沉陷成正比,雖然早經認識到這個假定和絕大部分實際情况之間的距離很大,但是一直被因循延用,這確是不能令人滿意的现象,蘇聯學者們提出的新理論,是認為在這個問題的範圍內,土壤是可以應用彈性理論的公式來處理的材料,而將地基看作是一個半無限彈性體,根據土壤力學的理論和實際,這樣的處理是可以滿意地反映實際情况的。新的理論在數學處理上比較困難,本文首先介紹日莫契金教授所提出的計算方法,這在蘇聯是最被廣泛應用的,然後介紹利文在1951午提出的改進力法,由於新理論需要的計算工作十分困難冗長,筆者在上述這些方法的同一原理下,提供了一些十分簡單的計算方法和公式,它們在某一定範圍內有很好的精確度,可供初步設計之用。     

数字未来

在過去的二十多年中,各個設計領域都涌現了一種由設計技術帶來的數字範式(digital paradigm)更新,建築學在這種新範式的引領下,走入了一個"數字未來"的新時代。盡管建築師們使用計算機輔助設計(CAD)已有數十年之久,但也僅是最近幾年才出現了參數化與算法設計。有趣的是,在我國的建     

空中攝影測量的空間定位

本文的目的,在於推導出一直接的算學方法,以求空中攝影的高度,進而求出其像片的倾角;如有必須時也求出像片的旋角來,但在本文的理論推導過程中,過去一般認為要先解决旋角的問題,而後才能解決空間定位問题的歷史看法,已經完全修正;旋角並不是解决空間定位問題所必須的。因為攝影高度既經决定,我們可以建立一垂綫坐標系,與像片在空間的轉動無關。每一像點在此垂綫坐標系上的關係完全可以藉攝影高度的得知而決定;此種關係的決定即相當於像片在攝影瞬間的空間位置的决定。這對於無論是像片的糾正、製圖、交會定點都是非常有幫助的。本文所論的方法,經數字計算的結果,表明精度是很高的,而計算手續也是簡便的。由於避免篇幅過長故未將全部計算例引出,只在此地列出一結果以相比較: