弹性支承弯曲振动梁的频率方程及其特征值分析

由等截面直梁弯曲振动微分方程及其通解和弹性支承、中间固定支承与自由端的边界条件,推导出弹性支承弯曲振动梁的频率方程的解析表达式．并利用数值方法（二分法）计算出在不同弹簧弹性系数和梁的弯曲刚度下弯曲振动梁的前两阶特征值,分析了梁的弯曲刚度对特征值的影响．另外,通过给出的在不同中间固定支承位置下特征值随弹簧弹性系数变化的曲线,分析了弹簧弹性系数对特征值的影响．     

与黏弹性地基相互作用的梁的自由振动分析

以黏弹性力学理论为基础,首先推导出黏弹性地基上黏弹性梁振动的一般方程;然后忽略梁的黏性,但考虑地基的黏性,提出分析该地基梁的自由振动的方法,该方法适用于具有N个标准线性体通过串联或并联而构成的一般线性体地基,且具有通用性,可进一步用于分析地铁区间隧道类复杂结构由于列车行进引起的受迫振动等问题。在此基础上,推导出三参数标准线性体地基梁满足任意边界条件和任意初始条件的结果;最后给出数值算例,并对数值结果进行分析。算例表明,采用分离变量的级数解法,级数收敛很快,一般只要取前两项即足够满足工程要求。     

Winkler地基上变截面梁的弯曲自由振动

本文提出了Ｗｉｎｋｌｅｒ地基上任意变截面梁弯曲自由振动的传递矩阵法，并给出了具体的计算公式。该法计算简单、节省内存，可在小型计算机中实现。最后，给出了计算结果，并对结果进行讨论     

梁板一体化复合材料夹芯桥面板弯曲性能研究

采用工业化成型工艺,制备成梁板一体化复合材料夹芯构件,并进行四点弯曲试验,分析纤维铺层厚度、水平腹板等参数对夹芯板的破坏形式、极限荷载、跨中变形和整体刚度等的影响规律。结果表明:当纤维铺层数从2层增加到4层和6层,极限承载力分别提高99. 8%、213%,刚度分别提高42. 6%、99. 8%;设立水平腹板对构件极限承载力的影响不大,但能提高构件的延性。建立三维有限元模型,将数值模拟结果与试验结果对比,验证了模型准确性,用验证后的模型分析受压面层厚度和竖向腹板对结构的受力影响。结果表明:与4层纤维复合夹层构件相比,受压区面层为6层的构件的极限荷载增加了23. 4%;添加竖向腹板,会使构件的极限承载力提高22. 1%。     

夹芯保温复合外墙热桥结露的防治

夹芯保温复合外墙是寒冷地区节能建筑优良的外围护结构，由于建筑构造的要求，钢筋混凝土构件在外墙上形成热桥。通过分析热桥结露产生的原因，提出目前应用成功的防治热桥结露的方法。     

夹芯保温复合外墙热桥结露的防治

夹芯保温复合外墙是寒冷地区节能建筑优良的外围护结构,由于建筑构造的要求,钢筋混凝土构件在外墙上形成热桥。通过分析热桥结露产生的原因,提出目前应用成功的防治热桥结露的方法。     

铝面板PMI泡沫芯夹层梁弯曲的弹性计算理论

把铝面板聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)泡沫芯夹层梁的弯曲问题按平面应力问题进行研究,采用弹性理论建立了铝面板PMI泡沫芯夹层梁弯曲变形的微分方程,利用奇异函数把作用在梁上的外载荷表示为分布载荷,推导出了铝面板PMI泡沫芯夹层梁弯曲变形时的挠度表达式.按所推出的挠度表达式计算了铝面板PMI泡沫芯夹层梁中点挠度,并将其与有关文献采用能量法和有限元法计算的结果、有关文献所给出的试验值进行比较后发现,按所推出的挠度表达式计算的结果更为接近试验值,说明其计算精度是可靠的,而且表达形式较为简便,可在工程实际中推广应用.     

饱和黏弹性土中单桩的纵向振动

基于Biot两相介质模型,在频率域内研究了简谐荷载作用下饱和黏弹性土中桩纵向耦合振动特性。借助Novak平面应变模型推导了饱和黏弹性土层的控制方程。将桩等效为一维杆件模型,建立了桩的振动方程。根据桩土连续性条件,求得了桩顶的动力刚度和动力阻尼。与Novak解进行了对比,并考察了长径比、流固相互作用系数、土骨架的阻尼比、桩土模量比等参数对饱和土桩系统纵向振动的影响。结果表明:单相和饱和黏弹性土中桩的动力特性存在一定差异;随着长径比的增加,动刚度因子和等效阻尼的共振效应明显减弱;而随着模量比的增加,共振效应和基频都有所增大;流固相互作用系数和土骨架的阻尼比影响相对较小。     

具有弹性支承的夹层梁的热弹性静态变形

在精确考虑轴线伸长和一阶横向剪切变形的基础上建立了具有弹性支承的Timoshenko夹层梁在热载荷作用下的几何非线性控制方程。采用打靶法数值求解所得强非线性边值问题,获得了夹层梁在横向均匀升温作用下的静态热过屈曲和热弯曲变形数值解。绘出了梁的变形随温度载荷变化的特征关系曲线,分析和讨论了不同弹性支承参数对梁变形的影响。     

对预装体外钢筋的钢-混凝土组合梁弹塑性屈曲的数值分析

连续组合梁的极限承载力由侧向畸变屈曲、局部屈曲,或者由两者的相互作用决定,这一点与纯钢梁的扭转屈曲破坏模式完全不同。利用有限元模型对负弯矩区的组合梁进行了弹塑性有限元分析,其中考虑了初始几何缺陷和残余应力,最终发现有限元分析结果与试验结果吻合良好。另外,对负弯矩区的预装体外钢筋的组合梁进行了参数研究。分析了影响组合梁承载能力和屈曲弯矩抗力的因子,如初始几何缺陷、钢梁的残余应力、力比值、预应力范围、负力矩钢筋、板、翼缘和梁的宽厚比。利用有限元法对负弯矩作用下的25组共200根具有不同截面参数、初始几何缺陷、残余应力和不同力比值的组合梁进行了分析。将计算出的屈曲弯矩率与改进宽厚比的曲线与中国规范中钢柱设计曲线进行了对比。结果证实:对于改进了的宽厚比值,本文依据中国规范的设计曲线推导出来的设计方法可以用于对组合梁屈曲强度的评估。     

沿对角线对称分布的点支撑超椭圆板的线性自由振动和屈曲分析

研究计算出了均匀厚度的点支撑超椭圆板的自振频率（对应前3阶对称和反对称振型）和最小屈曲荷载（假定平面内压力沿周边均布）。利用一个超椭圆函数来求解板的周长,该函数可以用来计算从椭圆形到矩形的截面形状。基于传统薄板理论,并采用Ritz方法实现计算求解。通过拉格朗日因子来模拟几何边界条件。与矩形板的计算结果对比发现,两者具有良好的一致性。     

复合材料层合板的热屈曲荷载的优化设计

对均布温度荷载作用下，复合材料层合板的热屈曲荷载最优化设计采用的改进可行方向法进行研究。目标函数可使层合板临界温度最大化，将纤维方向设为设计变量，数学公式中采用了一阶剪切变形理论。为此，采用一个基于FORTRAN的计算机程序来进行层合板的优化。最后，分析了长宽比、反对称铺层、边界条件、材料各向异性、热膨胀比例系数和复合层合板对研究结果的影响，并将结果进行对比。     

薄壁复合箱型梁的弯曲-扭转屈曲分析

对一轴心受压薄壁复合构件的屈曲进行研究。提出一个广义的分析模型,可用于分析轴心受压薄壁复合箱型梁的弯曲、扭转以及弯扭屈曲作用。此模型基于经典层压理论,考虑了任意层压堆积规律,结构的弯曲和扭转模式的耦合问题,如非对称以及对称和各种边界条件。采用一个基于位移的一维有限元模型来预测薄壁复合钢筋的临界荷载和随后的屈曲模式。从总势能的平稳值原则中推导出屈曲控制方程。轴心受压薄壁复合件的数值计算结果可用于估测纤维角、各向异性和边界条件对临界屈曲荷载和复合件模态的影响。     

卷边加强冷弯型钢梁局部和畸变屈曲

设计时,应重点考虑冷弯型钢构件的屈曲特性及其导致的有效性损失,以保证结构的经济性。数值模型改进后,能够反映考虑几何缺陷、材料非线性特性、后屈曲性能等因素的冷弯型钢梁的真实屈曲特性。针对侧向约束下冷成型Z型钢梁,采用已有的有限元模型,研究钢梁卷边及其与受压翼缘的相互作用对后屈曲特性的影响。利用卷边翼缘宽度比以及卷边倾角,观测局部屈曲、畸变屈曲和局部/畸变屈曲相互作用下截面抗弯刚度的变化。评估了EC3中适用于冷成型Z型钢梁局部和畸变屈曲的设计方法的有效性。总体而言,采用EC3计算的截面抗弯刚度并不保守。指出其中的不足并提出改进建议,改善卷边受压翼缘的失稳系数。     

粘弹性耗能器控制下电视塔风振反应实用分析法

本文研究青浦电视塔在粘弹性耗能器控制下的风振分析与设计方法。粘弹性耗能器对受控结构的影响归结为结构阻尼的增加 ,由模态应变能法计算了受控结构的等效阻尼比 ,并结合我国现行风荷载规范 ,将粘弹性耗能器的风振控制效果反映到受控结构风荷载的折减上 ,建立了受控结构的风振反应分析方法     

防屈曲支撑对芯板局部屈曲的约束条件

防屈曲支撑广泛应用于地震区的支撑构件中,该支撑设计中较为关键的极限状态控制是预防其弯曲屈曲。然而,当钢管的壁厚相对于芯板的横截面尺寸小到一定程度时,芯板局部屈曲的约束条件相对于防屈曲支撑的稳定和强度便显得非常关键了。利用了具有各种不同形状的管状约束对防屈曲支撑进行了往复加载试验和数值分析,以研究这种约束的局部屈曲对防屈曲支撑强度和延性的影响。     

带加劲肋的帽形卷边槽钢组合柱的屈曲

研究了带有腹板加劲肋的帽形卷边槽钢截面的薄壁组合柱的屈曲性能。这些柱由具有对称铺设角的层合板构成。采用有限元法对柱的屈曲性能进行分析。通过分叉分析以获得屈曲荷载及柱的振型。采用荷载-挠度曲线分析对柱的后屈曲性能进行研究。结果表明:铺设角和几何参数对柱的屈曲和后屈曲性能影响显著。本文的研究结果有助于研究如何提高组合柱的承载能力。     

蜂窝钢梁屈曲模型的相互影响

基于侧扭屈曲模型,采用三维非线性有限元法,考虑初始几何缺陷和材料非线性,研究普通和高强蜂窝钢梁的性能。通过不同跨度和横截面的蜂窝梁试验,对模型进行验证。研究了蜂窝钢梁的破坏荷载、屈曲模型间的相互影响、荷载-侧移曲线。采用有限元模型进行参数分析,研究横截面尺寸、梁长、型钢强度对蜂窝钢梁承载力和屈曲性能的影响。腹板的畸变屈曲较大地降低了细长蜂窝钢梁的承载力。将有限元分析得到的侧扭屈曲下钢梁破坏荷载与澳大利亚规范进行比较,结果表明:规范对侧扭屈曲下普通蜂窝钢梁的破坏分析偏保守,对腹板屈曲下蜂窝钢梁的破坏分析较合理,而对侧扭屈曲下高强蜂窝钢梁的破坏分析非常保守。     

带有开口增强的复合板在剪切荷载作用下的应力集中和屈曲性能研究

数值和试验研究是了解碳／环氧复合板在面内剪力载荷作用下开口周边补强后应力集中和屈曲性能的两种重要方法。研究了采用四种不同开口型式及材料排列模式下的补强效果。采用有限元分析方法和基于平板理论的研究方法，分析了不同补强设计中的参变量。完成了4个试验板的制造和试验，并验证了分析结果。分析结果和试验结果吻合很好。基于有效分析模型，确定了最佳的开口补强方法。