塔机三杆式附着结构杆件内力的解析表达

为了解决塔式起重机三杆式弹性附着装置的内力计算问题,本文应用平衡力矩法推导了三杆式附着结构在一般非对称安装条件下杆件内力计算的显式解析公式,得到了附着装置各方向解耦的支撑刚度,并得到了其退化为对称结构时杆件内力及支撑刚度的解析表达。运用本文的方法对实际塔机附着装置进行计算分析,通过有限元软件验证了本文计算方法的正确性和有效性。     

钢筋混凝土框架非弹性分析及试验研究

在钢筋混凝土结构中,由于混凝土应力应变关系的非线性、杆件受拉区混凝土可产生裂缝及软钢有明显的屈服台阶等性质,钢筋混凝土结构从加荷到破坏的全过中杆件刚度均处于不断变化状态,超静定结构各杆件的实际内力与习用的线性弹性分析有显著差别。这种相对于弹性分析所得内力的差别,可视为结构的内力重分布。在满足静力平衡、杆件受压区混凝土的极限变形和截面转动要求的前提下,结构内力可人为地进行调整。近年来各国多采用在线性弹性分析的基础上对结构内力进行调幅的方法。但是,调整幅度差异较大,更主要地     

预应力网架结构的简捷计算法及施工张拉全过程分析

本文引入初内力的概念,提出并建立初内力准则方程式来简化分析计算预应力网架结构。这种简捷计算法在分析各种预应力工况时,只要一次性建立、分解和应用网架的总刚度矩阵,使计算工作量大为简化。当单根杆件施加预应力、多根杆件施加预应力、同一杆件各股分别施加预应力以及分级分批施加预应力时,采用本文提出的方法可方便求得各工况下预加应力全过程的网架内力和变位及其变化规律,并可一次性地完成预应力施加工作。文中附有多个算例,计算结果表明,本文提出的简捷计算法是正确、可靠和有效的。     

塔机双侧四杆式超静定附着结构内力的精确解

为了解决塔式起重机双侧四杆式超静定弹性附着装置的内力计算问题,本文应用力法推导了这种超静定附着结构在一般安装条件下杆件内力计算的显式精确解析公式,得到了附着装置各方向解耦的支撑刚度,进而得出了在对称安装条件下该附着装置的杆件内力和支撑刚度解析计算公式。运用本文的方法对实际塔机附着装置进行计算分析,通过有限元软件验证了本文计算方法的正确性和有效性。     

采用荷载缓和体系的单向张弦梁结构静力性能研究

荷载缓和装置能缓和构件内力、自动调整结构形状,实现结构自我保护。介绍了一种新型荷载缓和装置,给出了其在单向张弦梁结构中的应用,采用ANSYS有限元软件对构件内力和结构位移进行了理论计算,讨论了其对张弦梁结构静力性能的改进,并分析了桁架间距、跨度、预应力值和弹性刚度系数对荷载缓和效果的影响。结果表明,荷载缓和装置通过调整结构形状使结构内力重分布,降低杆件峰值内力及受压杆件内力,充分利用材料强度,有效改善了单向张弦梁结构静力性能。该新型荷载缓和装置拓展了荷载缓和体系的应用范围。     

局部火灾下基于网架热力效应解耦方法的杆件约束刚度求解

局部火灾下,网架结构整体升温呈非均匀状态,由于各杆件轴向的温度膨胀变形不同,导致了杆件间的轴向约束效应,这种轴向约束使网架结构杆件受火屈曲后仍具有一定的承载力.定量确定网架结构杆件间的相互约束是正确评价杆件抗火承载力的重要条件.分别将上、下弦杆层连续化,参考拟夹层板法,基于力平衡方程和位移协调方程,分别得到非均匀温度场中考虑温度膨胀效应和静力荷载效应的网架上、下弦杆层的面内位移及竖向挠度解析解.同时采用数值分析方法,分别得到非均匀温度场中,在温度、杆件间相互约束和静力荷载耦合作用下的网架上、下弦杆层面内及竖向位移数值解以及杆件间相互约束效应产生的附加温度内力.上述位移解析解与数值解之差值即为网架各杆件在约束效应下所产生的轴向变形,该轴向变形量与附加温度内力之比,即为杆件的轴向约束刚度.这种轴向约束刚度计算方法有效地将杆件由于温度膨胀受到约束产生的轴向变形量从耦合效应中剥离出来,从而较准确地得出升温历程中杆件间的瞬态约束刚度.     

弦弓式预应力网壳结构的工程应用

结合实际工程背景,提出了新颖的弦弓式预应力柱面网壳结构,并应用于大跨度电厂干煤棚结构中。详细分析了结构的静力特性,采用了振型分解反应谱法计算了水平和竖向地震作用下结构的响应。提出了静载下支座位移为零的预应力施加准则,不仅使结构基本成为自平衡体系,而且降低了施工难度。计算分析表明,该结构整体刚度较大,杆件内力峰值较小,大部分杆件内力受斜风及温度作用的控制,用钢量仅为34kg/m2;结构受水平地震作用影响较大,杆件地震内力系数最大值为0.22。     

保持承载刚度的张拉整体结构预应力降低方法

几何刚度对张拉整体结构承载刚度的贡献通常与弹性刚度的贡献量级相当,但仅依靠高预应力保证结构承载刚度效果一般.而通过调整结构形状提高弹性刚度并替换部分几何刚度的贡献,可以在保持张拉整体结构承载刚度不变的前提下降低预应力.为此,将杆件原长变化作为基本变量,分析了该变量与单元内力、节点位移以及弹性和几何刚度矩阵的增量关系.建...     

世博会国家电网企业馆结构分析和施工过程模拟

世博会国家电网企业馆采用四边形空间刚架结构,本文分析了该结构的静动力特性.在线性稳定性分析的基础上,通过非线性稳定性计算分析了结构的极限承载能力.温度作用对单独钢结构的影响较大,采用整体结构模型后温度效应降低.人行天桥采用了张弦梁结构,本文给出了其设计过程,确定了预应力模态与预应力分布.根据施工方案对结构进行了施工模拟全过程分析,得到各状态的变形与内力.基于施工单位提出的卸载方案,模拟了卸载过程,得到了卸载点的变形与反力,并校核了卸载过程中的杆件强度.     

多阶段预应力空间网架结构一次张拉计算法

该文提出多阶段预应力空间网架结构一次张拉计算法,将某一阶段第i次对i预应力杆增加的预应力值作为未知数,通过结构力学方法建立该阶段预应力准则方程式并求解之。然后可计算该阶段i次预应力各预应力杆的控制值(包括各预应力杆原有的内力值),后张预应力对先张预应力的影响值,以及网架结构杆件内力和节点变位,直至该阶段最后一次预应力时得到该阶段各预应力杆的设计内力值及网架结构内力和变位。重复这样的分析计算可得到多阶段预应力网架结构预应力杆的最终内力控制值及网架杆件内力和节点变位。采用该方法,预应力杆的内力值在预应力张拉过程中无需调整,可一次性完成预应力施加操作过程。该文中附有算例说明,计算结果表明:提出的多阶段预应力空间网架结构一次张拉计算法是正确、可靠和有效的。     

预应力空间结构施工控制张力的逆向计算法

逆向计算法能计算预应力空间结构中索的施工张力控制值,当采用分组分批张拉施工方法时,每批索只要一次张拉到计算所得的施工控制张力值即可,当最后一批索张拉完毕,所有组索的实际内力将达到它们各自的张力设计值。     

预应力索杆结构模型相似理论及其验证

缩尺模型试验可用于评估大型预应力索杆结构的静动力性能,而按照相似理论设计的缩尺模型、施加外荷载和边界条件等均对静动力试验结果的准确性至关重要。为此,对需要考虑几何大变形的预应力索杆结构的静力、动力相似理论进行研究。采用方程分析法建立了索杆结构的静力非线性相似准则,进一步研究了自振频率与振动模态的相似性关系。采用量纲分析法建立了索杆结构时程分析相似性条件,并结合算例进行了验证。结果表明：当杆件长度、截面积、内力、外力以及材料弹性模量等存在相似性,且外力、轴向刚度、内力相似比相同时,缩尺模型与实际结构的静力非线性变形具备相似性;材料弹性模量、质量密度、杆件长度、截面积、内力存在相似性,且内力与轴向刚度相似比相同时,缩尺模型与实际结构的振型相同、频率满足相似性;要达到索杆结构的时程分析相似性,需考虑时间、杆件长度、截面积、外力、内力、材料弹性模量以及边界条件的相似性。     

大跨预应力混凝土楼盖设计方案的计算分析

围绕大跨度预应力混凝土楼盖工程,建立了空间计算模型。以抗裂验算为设计重点,讨论了框架结构和井字梁两种楼盖布置方案。通过分析计算,比较了各自的预应力筋用量、结构内力以及变形的分析,提出了在设计中较优的结构方案,及应注意的问题和相应措施。     

Y墩刚度变化对桥梁结构的影响及对策

某桥梁采用预应力混凝土Y型钢构-连续组合箱梁,采用悬臂浇筑施工,Y型墩钢构段箱梁根部梁高3．8m,跨中梁高1．8m,通过分析Y墩墩身刚度增大和墩身结构的内力对应关系,得出在施加顶推力后能很好地改善桥梁结构因Y墩承台提高对桥梁造成的负面影响,可为相似工程提供借鉴。     

基于组合-分层壳元理论薄壁预应力混凝土结构的力学响应

基于组合-分层壳单元,建立薄壁预应力混凝土结构的计算模型,并对其力学行为进行分析。首先引入壳元理论,对薄壁结构进行壳元离散。并对壳元中的混凝土应用分层理论描述,对壳元中的钢筋单元采用大变形杆单元模拟。根据钢筋和混凝土在壳元内的位移协调条件,推导了整体转换矩阵后,将两者组合成一个单元,同时基于虚功原理推导了钢筋对组合壳元整体刚度矩阵的贡献。算例分析表明,本文方法的计算结果与已有的试验结果吻合良好,本文研究的组合壳元模型能适应钢筋的任意布置方式,能较全面地反映混凝土内钢筋的力学效应,数值计算稳定性良好,弥补了商用有限元软件非线性计算稳定性较差这一缺点。组合-分层壳元法为薄壁预应力混凝土结构提供了一种有效的分析方法。     

输水隧洞PC-Net预应力混凝土管片衬砌设计方法

PC-Net预应力混凝土管片是将预应力钢绞线成网状布置的预应力管片,是适用于输水隧洞的单层衬砌结构。目前,尚未有针对输水隧道提出的预应力混凝土管片衬砌预应力设定方法。在管片设计中,预应力的设定、钢绞线配置以及接头张开量的计算等为预应力混凝土管片与一般混凝土管片设计的主要区别之处。本文探讨了预应力混凝土管片衬砌中预应力的设定方法,根据对裂缝出现的不同控制要求,考虑环境条件与隧道用途要求,提出了3种预应力设定方法。阐述了PC-Net预应力混凝土管片设计中的内力计算、预应力钢绞线配置计算以及接缝张角计算方法,总结形成了一套PC-Net管片设计流程。     

对称双坡预应力混凝土框架结构分析

基于作者创立的约束次内力法进行对称双坡预应力混凝土框架分析,给出了对称双坡预应力变刚度梁单元的刚度矩阵及梁端的约束次内力的计算公式.计算实例表明,对于对称双坡预应力混凝土框架,不考虑轴向变形影响时往往会产生较大的计算误差.     

预应力混凝土框架结构分析的曲率力法

在对后张有粘结预应力混凝土框架结构进行非线性分析时，根据其结构特点和加载方式，提出了一种叫曲率力法的非线性分析方法，该方法利用有限元原理和增量理论，在结构非线性分析的加载过程中用力法求解，加载的步长增量是截面的曲率，并以此来反求外荷载的增量，文中首先说明了该方法的基本假定和材料的本构关系，接着以一单层单跨预应力混凝土框架为例，推导了该方法的原理和步骤，最后，文中利用以该方法编制的非线性程序对两榀预应力框架试验进行了模拟计算，结果表明，模拟计算和试验测试的过程及结果吻合较好，为预应力框架结构分析增添了一种新的方法。     

超长混凝土结构的设计与施工问题探讨

探讨在超长混凝土结构的设计与施工中,由混凝土收缩及季节温差引起的结构内力的分析方法;收缩及季节温差间接作用的极限状态设计方法;收缩与温差引起的结构内力的异同;超长混凝土结构的分段流水施工问题;在超长混凝土结构中,如何合理配置预应力筋及非预应力筋等问题。