基于弹塑性增量分析法的均质矩形截面杆系结构失效模式识别研究

为了研究均质矩形截面杆系结构的失效模式,本文基于弹塑性增量分析法,采用二维平面单元建立有限元模型,并根据杆件横截面上各单元高斯积分点的应力是否达到屈服应力,计算截面内弹性区高度与横截面高度的比值,据此识别均质矩形截面杆系结构的失效模式。同时,给出可以判定截面进入塑性屈服状态时该比值的建议值。研究结果表明,与传统依据塑性极限状态时结构的等效应力云图观察结构中塑性区分布情况进而识别失效模式的方法相比,本文计算结果更精确,且为用弹塑性增量分析法识别均质矩形截面杆系结构的失效模式提供了定量依据。     

工字形截面楔形单元弹性稳定单元刚度矩阵的推导与探讨

推导了工字形截面薄壁楔形构件的稳定计算中的单元刚度矩阵，通过分析对比得出在楔形构件的稳定计算中，如果是弯扭失稳，则必须采用楔形单元矩阵。本文推导出的楔形杆件在任意荷载下的弹性稳定单元刚度矩阵，可用其直接形成总刚度矩阵，解算楔形杆的稳定问题。     

等截面直杆扭转问题的进一步研究

首先给出计算弹性矩形截面直杆扭转问题的一种新方法,笔者采用矩形膜振动位移函数做为求解该问题的应力函数.该方法简单易行、精度高.然后采用了特殊坐标变换式解决了求解任意多边形截面的等直杆扭转问题.     

变截面筒中筒结构受扭分析

在开口薄壁杆件的扭转理论的基础上加以修正，推导出变截面筒体在扭转荷载作用下的扭角微分方程．提出筒中筒结构在纯扭矩作用下的力学简便分析方法，即利用连续化假定，分析了变截面处的边界条件，求出了在两种常用荷载(顶端集中扭矩、均布扭矩)作用下的协调传递矩阵．利用连续化条件求出任意截面的参数，然后推广到多个变截面求出任意楼层的扭转角及内力．该法适用于n阶变截面的筒中筒结构的受扭计算分析，并适用于计算机计算，思路清晰，计算量小，简便易掌握，是一种合理适用的简便计算方法．     

杆件内时模型在柱偏压问题中的应用

将内时思想方法用于杆件本构研究中,建立截面内时本构模型,并将其与杆件有限单元法相结合,建立一种新型杆件恢复力模型——杆件内时模型,重点讨论杆件偏压条件下截面综合内时的定义及杆件内时模型对该问题的适用性．单柱偏压算例表明杆件内时模型具有以下特点：加、卸载本构方程统一,编程简单;弹性到塑性之间逐渐过渡;考虑弹塑性沿杆长的分布,计算得到的分布规律更符合实际;处理复合受力问题具有优越性．对于型钢柱的单、双偏压问题,采用本文的杆件内时模型进行弹塑性分析是可行的;对于钢筋混凝土柱偏压问题,本文模型可以近似用于小偏压,为使模型更加符合实际,应进一步寻找能够反映大、小偏压特性的截面内时模型．     

箱型地铁隧道斜穿地裂缝时扭转变形的解析解

地铁隧道在斜穿活动地裂缝时处于弯、剪、扭的复杂受力状态,针对箱型隧道物理模型试验中表现突出的扭转变形破坏,笔者基于薄壁杆件约束扭转理论,结合箱型隧道斜穿活动地裂缝的实际受力情况,提出箱型隧道衬砌结构在集中扭矩和表面均布摩擦扭矩作用下的扭转角和剪应力解析解。利用ANSYS建立箱型隧道衬砌结构扭转变形有限元模型,并分析截面扭转角和最大剪应力,数值模拟结果和用解析法得到的扭转角及最大剪应力吻合良好。     

关于连续变截面梁主应力计算分析与公式推验

在计算连续变截面梁的主应力时，运用材料力学方法推导的变截面剪应力公式计算其主应力数值，分析了剪应力公式的计算精度，给出了算例，指出了《混凝土结构设计规范》利用剪应力公式计算变截面梁主应力的不足。     

基于最小势能原理的变截面压杆临界压力的计算方法

基于弹性力学的最小势能变分原理,对一类具有连续变截面的压杆进行了稳定性计算,得到了临界压力的表达式。该解能够适应可变截面形状和边界约束的压杆,计算简单方便,精确度较高,能够在工程中得到较为广泛的应用。     

关于截面可变形薄壁梁的方法论研究

薄壁杆件的截面变形是经典薄壁杆件理论无法描述的.建立完备的截面可变形薄壁梁理论是将整体、畸变和局部等稳定问题统一起来的必要条件.广义梁理论是可以描述截面变形的薄壁杆件理论,但不完备.借助计算力学的思想可以使广义梁理论完备化.     

积分中值定理在力学中的应用

本文应用一元函数及多元函数的积分中值定理，严格地证明了固体力学中梁的弯矩、剪力与荷载集度之间的微分关系；矩形截面梁剪应力计算公式以及弹性力学中平面问题的平衡微分方程。     

弹性矩形截面直杆扭转问题的一种新解法

给出计算弹性矩形截面直杆扭转问题的一种新方法,笔者采用矩形膜振动位移函数做为求解该问题的应力函数.     

钢筋混凝土纯扭和剪扭构件承载力计算公式的理论分析

运用空间桁架理论建立了受扭构件的受力模型,引用砼双向受力状态下强度理论和破坏准则推导了纯扭、剪扭构件承载力公式,并用规范公式进行分析,得出了剪扭构件的实用表达式,并和纯扭构件及纯剪构件承载力公式相衔接,使设计更为简便。     

高强混凝土矩形截面纯扭构件截面限制条件的研究

在钢筋混凝土和高强混凝土超配筋纯扭构件中,由于配筋量过高使钢筋不能屈服,引起钢筋用量过多而产生材料的浪费。因此,在实际结构设计时,对构件截面尺寸不能采用过小,应。应加以限制,以控制这种超筋情况的发生。     

钢筋混凝土纯扭构件截面尺寸效应的试验

对适筋的钢筋混凝土实心及空心矩形截面纯扭构件,当取其截面高宽比、纵筋及箍筋配筋率,以及二者的配筋强度比基本相同,而具有不同的截面尺寸,对空心截面并具有不同的有效壁厚时,进行试验研究分析,提出了钢筋混凝土矩形截面纯扭构件截面尺寸对承载力影响的规律性,为今后建立构件受剪扭的统一计算公式,打下基础.     

在弯曲、扭转和剪切复合变形下的预应力混凝土工字梁

弯、剪、扭复合作用下的予应力工字梁,由于翘扭变形的存在,使得对它进行理论研究和实验研究非常困难。国内过去对矩形梁和T形梁进行过实验研究,在国际上这类复合变形的研究资料也少见。本文对弯、剪、扭复合作用下的八种子应力混凝土工字梁进行了试验研究,并以此为基础提出了一处简化计算方法,且将这种方法与当前流行的“特里曼方法”和“艾夫格隆方法”计算结果进行比较,结果说明本文提出的方法更接近实验结果。因此本成果更具有工程实际意义。     

径向阵列式柔性支承扭转刚度的分析和计算

径向阵列式柔性支承属于精密弹性元件,能在有限范围精确提供角位移。文章对其最重要的性能指标(扭转刚度)进行了研究,根据力平衡法推导出阵列数为N(N≥2)的扭转刚度计算公式,分析了扭转刚度表达式的构成和物理意义,对比分析了所推导的计算公式和文献计算公式的计算精度和适用性,建立了有效的有限元计算模型,模拟计算结果证明了所推导公式的有效性。研究表明,文章所推导的扭转刚度计算公式对于所有具有矩形截面的径向阵列式柔性支承都适用,且与有限元计算结果的差值稳定在约7%。     

无限平面矩形开孔的应力场分析

为了讨论矩形孔的孔边应力集中情况，采用复变函数理论与保角映射技术，将含矩形孔的无限域保角映射到单位圆内，求得了含矩形孔的无限大板在单向应力状态及纯剪切状态下的孔边应力，对几种不同边长比的矩形孔进行了系列计算，并将结果图谱化，给出了孔边峰值应力随边长比，方位角及圆角曲率半径的变化规律，通过光弹性实验，验证了理论计算结果的正确性，利用叠加原理，将文中的计算结果组合，可以分析各种不同受力时的孔边应力，本文的解答可移植到含孔无限大板的平板弯曲问题。     

非规则结构的偶然偏心研究

目的通过算例分析考查偶然偏心对非规则结构地震效应的影响显著性．方法设计了33个单层和多层平面扭转不规则结构算例，用附加偏心距的方法考虑偶然偏心，采用振型分解反应谱法分析结构在考虑单向或双向偶然偏心前后的地震效应，以楼层最大位移、平均位移、弹性层间位移角、楼层偏心扭转角、构件地震剪力等多种地震效应作为考查指标，研究了单向或双向偶然偏心对单层和多层非规则结构的影响规律，并与偶然偏心对规则结构的影响进行了对比．结果偶然偏心的影响随结构非规则程度的增加而减小。但即使对于平面扭转特别不规则的结构，偶然偏心所导致地的震效应的增加仍然是不宜忽略的，特别是对于边缘构件更是如此．结论指出我国规范应对规则和非规则结构均按附加偏心扭矩的方法计入偶然偏心的影响．