几种特殊扁壳的计算和应用

姚肇宁、袁啸楚二同志曾根据预先假定的应力函数或应力,去求无力矩扁壳的曲面方程式。详述了矩形、园形、扇形底边扁壳的计算方法,并备有实用的计算公式和图表;对于三角形、菱形、梯形等底边的扁壳,也提出了应用差分法来计算的途径。这种新的无力矩扁壳的计算方法非常简单,概念明确,容易被工程技术人员所掌握。 原文及匈牙利彼立康教授报告论文的出发点,是假定扁壳中的二个主应力系同号且相等的,这是常碰到的情况。但从另一方面来看,这种假定却限制了求得更为多种曲面形状的扁壳结构。譬如说,对于双曲面形状的扁壳,按上述假定一般是不能求得的。因此,我们力图解除文[2]、[7]中内力分布假定的限制,从而能     

网状扁壳与带肋扁壳组合结构的拟三层壳分析法

本文对网状扁壳与带肋扁壳共同工作的组合结构(可简称组合网状扁壳),采用连续化的拟三层壳的计算模型,按弹性小挠度薄壳理论进行分析计算,推导建立了混合法的基本方程式。由于这种构造上的拟三层壳在一般情况下不存在中面,因而壳体的薄膜内力、弯矩与薄膜应变,弯曲应变是耦合的,存在一个耦合矩阵,使得基本方程式比单层光面的符氏扁壳方程要复杂得多。对于周边简支的组合网状扁壳可求得基本方程式的解析解。文中对三向、四向组合网状扁壳进行了详细讨论,并指出了在特定条件下,可退化为一个当量的各向同性单层扁壳。对于一般网状扁壳的拟壳分析法及带肋扁壳的拟壳分析法分别属于本文的两种特殊情况。文中附有计算例题。     

圆底球面厚扁壳的位移型控制方程及一般解

基于考虑横向剪切变形的厚壳位移型基本方程及扁壳基本假定,建立了以5个中面位移为5个独立变量的厚扁壳位移型基本方程,并由此得到厚扁球壳在正交曲线坐标及极坐标下的位移型基本方程。为了求解圆底球面厚扁壳在极坐标下的位移型基本方程,通过引入4个辅助位移函数,建立其解耦的控制微分方程,最后通过这4个辅助位移函数求出5个位移分量。结果表明,厚扁壳的位移型基本方程退化为厚扁球壳及薄扁球壳的位移型方程是正确的,且所推导方程具有一般性。     

交叉拱系网状扁壳的计算方法

本文对各种交叉拱系组成的网状扁壳进行了分析研究,给出了网状扁壳的位移法及混合法的一般方程式和等代刚度的计算公式。对两组、三组、四组及多组拱系所构成的各种网格形式的网状扁壳,分别作了详细的讨论。指出了加肋扁壳是网状扁壳的一个推广。     

厚扁球壳位移型基本方程及矩形底厚扁球壳控制方程的一般解

基于考虑横向剪切变形的厚壳位移型基本方程及扁壳基本假定,建立关于5个中面位移为5个独立变量的厚扁壳及厚扁球壳的位移型基本方程．对矩形底厚扁球壳的位移型基本方程（变系数十阶微分方程）,通过引入5个辅助位移函数,同时运用柯西——黎曼条件,建立其解耦的控制微分方程,最后使用5个辅助位移函数求出5个位移分量．厚扁壳的位移型基本方程退化为厚扁球壳及薄扁球壳的位移型方程的正确性说明所推导方程具有一般性．     

P型有限元线法分析扁壳弯曲问题

本文从中厚扁壳理论出发,建立高次(次数p可高达14次)扁壳弯曲问题的曲线曲边有限元线法单元.实际计算时,单元尺寸h可以不变,由提高单元次数P来取得比加密单元收敛更快的p收敛.算例表明,本法精度高,收敛快,较理想地克服了剪切闭锁现象,是一种分析扁壳结构的出色的方法.     

厚圆柱扁壳位移型基本方程及控制方程分析

基于考虑横向剪切变形的厚壳位移型基本方程及扁壳基本假定,建立了以5个中面位移为5个独立变量的厚扁壳及厚圆柱扁壳位移型基本方程。对厚圆柱扁壳进行了动力分析,首先引入3个辅助位移函数,同时运用柯西-黎曼条件,将5个二阶微分方程变形为1个二阶和2个四阶过渡微分方程;然后引入另一辅助位移函数,建立其解耦的控制微分方程;最后利用4个辅助位移函数求出5个位移分量。结果表明,厚扁壳的位移型基本方程退化为厚圆柱扁壳及薄圆柱扁壳的位移型方程是正确的,且所推导的方程具有通用性。     

网格圆柱扁壳的稳定性

本文用将网格壳转化为连续壳的方法建立了网格圆柱扁亮屋盖的稳定平衡微分方程,所得的方程是属于异性圆柱扁壳的方程,并用方法求得简支边界条件的网格圆柱扁壳的临界荷载计算公式。     

膜型扁网壳结构的研究

膜型扁网壳结构是在钢筋混凝土膜型扁壳的基础上，构思出的一种新的空间结构形式。本文重点论述了膜型扁网壳的成形设计及其内力分析。     

非线性扁球网壳的优化设计探讨

在文献[1、2]基础上,分析了非线性变壁厚扁球壳的有矩内力,并将其表达成辐角φ的函数。然后,运用Tresea屈服条件,进行扁球壳壁厚的满应力优化设计。再将此球壳离散成网壳,实现非线性扁球网壳的优化设计。     

带肋扁壳的拟双层壳分析法

本文把蒂肋扁壳的肋看作为一层同壳，且连续化为下层壳，并与蒂肋壳的壳板即上层壳组成件同工作的拟双层壳计算模型，进而可按弹性小挠度薄壳理论分析计算蒂肋扁壳。文中椎导建立了一般情况下带肋扁壳混台法的基本方程式。这种构造上的拟札层壳一般不存在中面，因而壳体的薄膜内力、弯矩与薄膜应变、弯曲应变是耦合的，存在一个耦合矩阵，它可充分反映肋与壳板偏心矩e的影响。对于两向正盘正放与三向带肋扁壳文中作了详细的讨论，并说明了在一定条件下，基本方程式可简化为一个构造上正史异性甚至各向同性单层扁竞的基本方程式，以方便计算和工程应用。文中附有算倒两则。     

对“无筋扁壳理论及其应用”一文的几点意见

我读了袁啸楚同志在土木工程学报1960年第1期上发表的“无筋扁壳理论及其应用”一文后,很感兴趣,这里提出自己一些粗浅的意见。 1.关于矩形扁壳的曲面方程 在袁啸楚同志的文章中(以下简称原文),提供了四边边界上竖标z=0的矩形扁壳的计算表格和按狄里克雷问题的差分解法,来解决其他边界条件下壳体的计算问题。采用表格计算虽简捷,但却受边长比的限制,用差分法和三角级数法则较繁琐,因而这     

基于扁壳理论的半解析有限条法用于冷弯构件的屈曲分析

提出了一种基于Marguerre的扁壳理论的有限条法。现有的大多数半解析有限条法都是基于基尔霍夫和Mindlin的板理论。在本文中,该板理论可以被视为扁壳理论的特殊情况。数值分析结果证实了基于扁壳理论的有限条法的有效性。     

浅埋现浇钢筋混凝土椭球面扁壳设计研究

建立正确合理的力学模型对各种初设参数的椭圆形底椭球面扁壳进行分析,以探讨椭圆形底椭球面扁壳的合理设计方法。结合数值计算结果和设计中的一些体会,对影响椭圆形底椭球面扁壳内力的一些主要因素进行了分析和总结,绘制了一套常用参数下椭圆形底椭球面扁壳内力变化曲线,可供设计人员合理选择初设参数。根据实际工程应用和分析,计算数据与结构原型试验实测数据吻合较好,成果可信。     

非线性扁球网壳的优化设计

分析了非线性变壁厚扁球壳的有矩内力,将其表达成辐角ψ的函数.运用塑性理论中的Tresea屈服条件,进行结构弹塑性阶段的内力研究.并用优化理论的满应力指数法分段进行壁厚的满应力优化设计.给出扁球网壳各杆件的最优尺寸.通过一个算例说明非线性扁球网壳优化设计的过程,并给出内力计算的表格和材料选用的表格.实现非线性扁球网壳的优化设计.     

方底钢筋混凝土球扁壳基于双剪屈服准则的极限分析

利用双剪屈服准则建立了用机动法计算钢筋混凝土球扁壳的塑性屈服线理论,给出塑性屈服线求极限荷载的方法,使其更加合理。建立了矩形底的钢筋混凝土扁壳的屈服条件,并用无矩和有矩理论求解出方形底周边铰支的球扁壳的极限载荷。     

矩形底无筋壳扁的几个计算理论问题(一)

“无筋扁壳理论及其应用”一文[1](以下简称袁文)发表后,我们曾经接到许多来信,并陆續看到不少讨论文稿与总结资料。综合起来主要有以下几点:第一,袁文所介绍的无筋扁壳(即·无拉力薄壳)已经在很多地区采用,实践证明,无筋扁壳应用在中小跨度的屋顶与楼盖中除个别情况外,一般都是经济与安全的,它具有一定的优越性。第二,认为袁文所介绍的矩形平底无筋扁壳的     

折线形双曲扁网壳的构形和稳定性能分析

提出一种由三角形网格组成的新型折线形双曲扁网壳结构,探讨了该类型网壳结构的构形.使用简捷设计法对折线形双曲扁网壳结构进行了结构设计,验证了简捷设计法的有效性,计算了该类结构跨越不同跨度时所需的杆件用钢量,表明该结构体系可以满足较大跨度的建筑需要,且具有良好的技术经济指标.对折线形双曲扁网壳的线性稳定性能和非线性稳定性能进行了分析,结果显示,折线形双曲扁网壳具有较好的整体受力性能,有良好的工程应用前景.     

扁锥壳在线而荷载作用下的非线性稳定分析

对轴对称线布荷载作用下圆底扁锥壳的非线性特性进行了分析，利用发方程法和修正迭代法，得到了各种常见边界条件下扁锥壳特征关系的二次近似表达式，讨论了几何参数ν、κ及边界条件对扁锥壳非线性稳定特性的影响。     

具有初始缺陷的扁球面网壳的混沌运动

在圆形三向网架非线性动力学基本方程的基础上,用拟壳法给出了具有初始缺陷圆底扁球面网壳的大挠度方程和非线性动力学基本方程.在固定边界条件下,引入了异于等厚度壳的无量纲量,对基本方程和边界条件进行无量纲化.首先求出扁球面网壳的大挠度解,继之将大挠度解当作扁球面网壳的初始缺陷,通过Galerkin作用得到了一个含二次、三次的非线性动力学方程.通过求Melnikov函数,给出了具有初始缺陷的扁球面网壳系统可能发生混沌运动的临界条件.通过数字仿真绘出了平面相图,证实了混沌运动的存在.同时也发现考虑初始缺陷的扁球面系统固有频率增大了,从而发生混沌运动的临界载荷值减小了.