多跨曲线桥在集中荷载和变温作用下横向位移

应用在集中荷载和均匀变温作用下一次超静定曲线梁的跨中位移公式，对实际曲线桥进行分析求解。得出在均匀变温和各支撑柱顶部摩擦力共同作用下实际曲线桥跨中横向位移。并根据实际曲线桥结构建立有限元模型，将有限元解与应用结构力学方法求出的解析解进行比较，结果表明了这种计算方法的有效性和可行性。     

等效结构—荷载图及其应用

超静定结构是工程中常用的结构,要求出内力与位移的解析解非常困难。本文采用等效结构—荷载图的概念将超静定问题转化为静定问题求解,大大简化了求解过程,文中给出了等效结构—荷载图的概念及其应用。     

铰2化法解多跨连续梁

利用铰化法解多跨连续梁是本人在教学过程中摸索出的一种将超静定结构转化为铰化结构（笔者把超静定结构上弯矩为零的夫面改为连续的结构称为铰化结构）求解内力的一种方法，本文叙述了将超静定结构转化为铰化结构的依据、转化过程，并推求了六跨连续梁弯矩为零的截面位置系数。由于弯矩为零的截面位置已定，利用该法求作连续梁的内力图快而准确。该法理论简单，应用方便，只要掌握了静定梁的内力计算方法，就能求解部分多跨连续梁的内力。该法可供工程技求人员在结构计算中参考、应用。     

薄壁闭口曲线箱梁在温度梯度下的平面外变形

为计算薄壁闭口曲线箱梁由温度梯度引起的内力和位移,基于曲线梁的基本微分方程和最小能量原理,将一次扭转超静定简支曲线梁作为基本结构,考虑薄壁闭口曲线箱梁的翘曲效应,提出一种平面曲线梁温度变形简易解析计算方法.将解析计算结果与有限元计算结果进行对比验证,发现解析计算结果的相对误差小于5％,得出该解析计算方法在计算薄壁闭口曲...     

面内变形曲梁的显式单元刚度矩阵

目的针对平面内变形的微圆段进行研究,给出等曲率梁的显式单元刚度矩阵,以便对含等曲率梁的结构进行分析．方法求解等曲率梁的微圆段平衡微分方程,获得等曲率梁的杆端力计算表达式．利用截面内力与应力关系、本构方程以及应变与位移关系,推导等曲率梁的任意截面内力与位移的关系,进而推导任意截面的位移与杆端位移之间的关系．根据等曲率梁的杆端力表达式及杆端位移表达式得到等曲率梁的杆端力与杆端位移的关系式．结果通过对平面内变形等曲率梁研究,给出了等曲率梁的任意截面处内力的计算公式以及杆端力表达式;得到了等曲率梁的任意截面处的内力与位移之间的关系式;给出了等曲率梁的任意截面处位移的计算表达式和杆端位移表达式;得到了等曲率梁的杆端力与杆端位移关系式．结论针对平面内变形的等曲率梁,笔者给出了一种解析的显式等曲率梁的单元刚度矩阵,该单元刚度矩阵可用于含等曲率梁的杆系结构的有限元分析．     

基于交通调查的重载交通公路桥梁设计车辆荷载探讨

车辆荷载是公路桥梁设计的重要依据和技术指标,直接决定了桥梁的承载能力和经济造价.本文从实际交通调查入手,统计分析重载交通公路上的汽车荷载轴重、轴距和相邻汽车的纵向间距,采用皮尔逊-Ⅲ型曲线进行统计分析,得出汽车队列纵向间距与相应排列图,并计算车辆的荷载效应,与现行桥梁设计规范的荷载作用效应相比较,得出重载交通公路实际车辆荷载与规范车辆荷载之间的关系.有利于合理选用重载交通公路桥梁的设计车辆荷载.     

深埋马蹄形隧道开挖围岩应力与位移的复变函数解

利用复变函数解法中的柯西积分法,求解工程中常用的单心圆仰拱马蹄形隧道在弹性半空间内任意一点处的应力值和位移值解析解表达式。由于是深埋隧道,且埋深与孔径之比较大,故不考虑重力梯度影响,直接把重力作用化为无限远处作用有 P1、P2的外载;求解出马蹄形隧道孔洞在弹性半空间内任意一点处的应力值和位移值解析解表达式。结合典型断面,利用三维有限元分析软件M ADIS/G T S建立二维平面应变模型,对理论推导单心圆马蹄形隧道在弹性平面内的解析解公式进行验证。分析表明,有限元结果和解析解结果有较好的吻合性,证明了新方法的准确性,针对深埋马蹄形隧道开挖工程,可以快捷地评估围岩应力状态及位移变形。     

预应力超静定结构设计方法的改进

针对目前预应力超静定结构设计方法中存在的不足,结合荷载平衡法与"预应力度法"各自的优点,提出了适合各类抗裂要求的预应力超静定结构的统一设计公式.该公式建立在满足构件抗裂要求的基础之上,考虑了预应力引起的次弯矩的影响以及预应力沿预应力筋长度方向发生变化的影响.利用该公式确定预应力筋量时,计算量小,一般无需返工重算,尤其适合于超静定结构中采用曲线布筋的一般情况.     

结构位移计算的曲率荷载法

结构位移之间的微分关系和结构荷载及内力之间微分关系的相似性为结构位移的计算提供了一个有效的新方法：曲率荷载法．将结构各杆件的曲率视为作用在结构上的分布荷载,将支座、杆件结点和曲率改变处作为杆件单元的分段点,根据杆件两端的支承情况求出杆端力,据此求出结构的剪力曲线和弯矩曲线,相应地得到了结构的转角位移曲线和挠度位移曲线．介绍了曲率荷载法的求解思路,给出了杆件常见曲率荷载作用下的转角和挠度表达式．算例分析表明,该法计算简单,结果正确,是对结构位移计算的一种有益探索与尝试．     

任意裂纹面荷载作用下界面断裂分析

为研究裂纹面上作用的荷载对裂纹稳定性的影响,本文基于比例边界有限元方法提出裂纹面作用有任意方向、任意大小面荷载的界面应力强度因子求解模型.界面裂纹具有复数形式的应力奇异性指数,在任意裂纹面荷载作用下其奇异应力场更为复杂.应用本模型,径向的位移和应力可解析求解,无需网格细分即可自动反映裂尖的应力奇异性.裂纹面上的任意荷载首先可分解成平行于裂纹面以及垂直于裂纹面的分量,并进一步分解成有限项幂函数的和.对每个幂函数荷载解析求解,基于线性叠加原理获得结构在全部荷载作用下的解.该模型对各向同性材料和各向异性材料均适用.文中通过板承受裂缝面荷载时的应力强度因子求解的多个算例对该模型进行了验证和应用,对板的几何尺寸和双材料参数进行了敏感性分析,并应用于重力坝坝踵界面裂缝在水压力作用下的应力强度因子求解.     

传递矩阵法计算环形基础

按弹簧地基上有限刚度曲梁理论,用传递矩阵法计算环形基础在任意对称和反对称荷载作用下的位移、地基反力和内力。该方法为数值解法,故可用于各种地基模型。该方法计算公式规律性强,符合电算程序简单的特点。     

隧道围岩-喷射混凝土界面应力解析

根据喷射混凝土支护隧道围岩的界面力学特点,考虑喷层与围岩结合界面受力和变形协调关系,并结合围岩承载拱效应,建立了围岩一喷层结构的复合曲梁共同承载模型,然后通过各微单元静力平衡推导复合曲梁的径向位移的控制微分方程,得到任意分布荷载作用下喷层与围岩界面应力以及喷层与围岩各自内力的解析式,可迅速获取喷层与围岩结合界面的力学状况,进而判断围岩稳定性与预测安全性,为隧道施工决策提供技术支撑。最后经隧道台阶法开挖的算例研究表明,喷层支护通过其与围岩的结合界面上传递应力使围岩内部形成压应力带,有利于围岩的稳定。     

鱼腹式连续弯箱梁桥承载能力评估研究

以某鱼腹式连续弯箱梁为工程背景,针对其受力特点,结合成桥后静载试验和环境脉动试验,将试验结果与有限元理论值相比较,综合评估其承载能力,并得出鱼腹式连续弯箱梁桥实际荷载作用下的部分受力特性。为类似桥型的受力分析及承载能力评估提供一定的工程经验。     

弹性支撑及连接边界的多跨曲梁面内自由振动分析

针对弹性支撑边界曲梁的振动问题,采用一种改进的傅里叶级数方法对多跨曲梁面内自由振动特性进行了求解分析.将曲梁面内径向和切向位移函数表示成傅里叶级数形式,并引入辅助多项式函数用以解决弹性边界的不连续性.采用瑞利-里茨方法求解基于能量原理的哈密顿方程,得到关于未知位移幅值系数的标准特征值问题,求解得到多跨曲梁的固有频率和振型.通过单跨、两跨的自由、简支、固支等传统边界及弹性边界的曲梁模型结果与有限元法结果的对比验证了本文方法的正确性,并分析了两跨固支曲梁中间连接刚度对固有频率的影响.     

任意悬挑水平折梁的计算

应用传递矩阵法，可方便地解决任意开头，任意荷载作用下悬挑水平折梁的计算问题。该方法计算公式规律性强，便于编制电算程序，且可同时解出内力和位移。     

三维退化纤维梁单元线性和非线性有限元分析

为了解决曲线梁、任意形状截面梁、以及复合材料梁等结构的计算问题,基于退化理论推导得到三维退化纤维梁单元。该单元采用平截面基本假设,考虑剪切变形的影响,用轴线节点位移表示梁单元任意一点的三维位移场。根据UL列式,推导得到该单元考虑几何非线性和材料非线性的切线刚度矩阵。由上述理论编制了有限元计算程序,通过对几个典型算例的分析,证明了这种纤维退化梁单元的精确性、高效性和通用性。     

考虑剪力滞的波形钢腹板连续曲线箱梁内力求解方法

由于受到弯扭耦合效应的影响,波形钢腹板连续曲线箱梁受力情况极其复杂。为了研究波形钢腹板连续曲线箱梁的力学性能,考虑剪力滞效应和剪切变形的影响,基于能量法对波形钢腹板曲线箱梁(简称CCBG(CSWs))一次简支超静定结构的约束扭转控制微分方程进行补充修正,并结合CCBG(CSWs)简支结构进行分析验证;运用该微分方程结合三弯矩法对三跨波形钢腹板连续曲线箱梁进行内力求解,并与曲杆结构力学法、有限元分析结果进行比较。结果表明：考虑剪力滞效应和剪切变形的影响,采用该方法求得的内力结果与有限元求得的内力结果契合度较高,验证了方法的正确性;剪力滞效应和剪切变形对CCBG(CSWs)的内力存在着一定的影响,且对于多跨CCBG(CSWs)结构内力的影响更加明显。     

横梁刚度对分离式双箱梁拱组合宽桥受力性能的影响

以带横梁的分离式双箱主梁的某大桥为背景工程,利用大型通用软件ANSYS建立全桥的实体有限元模型。通过比较,实桥静载试验结果与有限元值吻合良好,验证了该有限元模型的正确性,并通过该有限元模型改变横梁厚度的方式,分析了横梁刚度对这种组合宽桥拱肋、主梁与横梁受力性能的影响。结果表明：随着横梁厚度的增加,拱肋的挠度与内力有小幅增加,而主梁与横梁的横桥向应力可有效地减小;但其厚度增大到一定程度后,州横桥向应力减小作用会减弱;背景工程的横梁设置合理可行。