楔形变截面单跨门式刚架柱计算长度分析

针对《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》中刚架柱计算长度系数取值上存在的一些问题－－适用范围小（规定限于屋面坡度很小时公式适用）,而且未考虑斜梁内轴力的不利影响;本文利用有限元法编程对柱脚铰接有侧移楔形变截面单跨门式刚架的整体稳定性进行了大量算例分析,提出了实用的确定楔形刚架柱的计算长度系数的方法。     

楔形变截面门式刚架的设计（二）

对楔形变截面门式刚架柱、梁的稳定计算长度进行了分析,并提出了计算方法。     

钢筋混凝土门式及封闭式单元框架柱的非线性二阶效应分析

本文给出了钢筋混凝土框架非线性二阶效应电算分析的基本思路及步骤,并以最基本的门式单元框架及封闭式单元框架为对象,系统分析了竖向及水平荷载、梁-柱线刚度比以及柱的细长度等因素对柱控制截面二阶弯矩的影响规律。并以修订后的《混凝土结构设计规范》中的偏心距增大系数η的计算公式为基点,给出了能较准确反映上述两类框架柱控制截面二阶弯矩的当量标准柱长度(计算长度)l_0,以及该当量长度随各影响因素变化的规律及其拟合公式。     

铰接变截面山形门式刚架的拱效应影响

通过考虑铰接变截面山形门式刚架拱效应的影响,把楔形变截面梁柱等效成等截面梁柱,然后分别确定柱的计算长度、梁端内力和临界荷载,得出考虑拱效应作用下的铰接变截面山形门式刚架的计算长度系数是增大的、梁端内力和变截面柱的临界荷载是减小的结论.此结论与实践中得出的结论相吻合.     

变截面及等截面框架通用程序

本文导出了楔形变截面杆的刚度矩阵。并根据有限元位移法原理,采用扩展BASIC语言编制了可计算带有楔形变截面杆的钢筋混凝土框架计算程序。该程序可计算具有任何几何形式和支承方式的框架。在计算机上输出;①各结点线位移及转角,②各杆端内力(N、Q、M),③梁、柱截面配筋。该程序已用于实际工程设计中。     

梁削弱式节点连接的侧移钢框架柱计算长度系数

根据框架柱计算长度理论,通过引入梁削弱式节点参数特性,建立了四跨三层的梁削弱式节点连接的侧移钢框架数值模型.利用ANSYS软件对梁削弱式节点连接的侧移钢框架数值模型进行了非线性屈曲分析,得到了梁削弱式节点连接的侧移钢框架柱计算长度系数.结果显示,梁削弱式节点侧移钢框架柱计算长度系数较常规节点增加1.5%～12.9%.最后,经过回归得到了梁削弱式节点连接的侧移钢框架柱计算长度系数建议公式.     

矩形截面框架柱双向受剪承载力公式可靠性指标

利用JC法对66根矩形截面钢筋混凝土框架柱双向受剪承载力进行统计分析,确定《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）（规范）计算矩形截面框架柱双向受剪承载力公式的可靠性指标届。然后,将规范公式计算的可靠性指标与三折线法和最小体积用钢量法计算的可靠性指标进行比较。结果表明,规范公式计算的可靠性指标口值大于3．7,满足要求。而且,与其他两种方法相比,规范公式所对应的口值更大,说明采用规范公式计算矩形截面框架柱双向受剪承载力时,具有更好的可靠性。     

固定荷载下有侧移框架柱的计算长度

在文献[1]中,作者曾在基本假定的前提下,推导出无侧移和有侧移框架柱临界参教φ的近似计算公式,并据此分别制订了无侧移框架柱和有侧移框架柱在框架平面内的计算长度系数表。设计框架时,在初步确定杆件的截面后,即可根据柱子两端横梁刚度与柱子刚度的比例关系,确定该柱子的计算长度系数值。在恒截与活载组合比较复杂的框架设计中,应用是比较方便的。     

楔形翼缘连接板腹板连接节点断裂性能

为定量确定采用楔形翼缘连接板的钢框架结构梁柱腹板连接节点焊缝应力强度因子与初始缺陷深度之间的函数关系,采用断裂力学与有限元分析相结合的方法.判断焊缝开裂的依据是一型应力强度因子,应力强度因子通过J积分的方法求得.通过有限元计算研究初始裂缝深度、梁截面尺寸、柱截面尺寸、梁柱长度和翼缘连接板伸出柱边缘的长度对腹板连接节点焊缝应力强度因子的影响.采用正交设计法进行研究方案设计,根据参数分析结果归纳出应力强度因子计算公式.结果表明,梁下翼缘焊缝比上翼缘更容易开裂,采用楔形翼缘连接板可以明显改善焊缝边缘的断裂性能,应力强度因子与梁截面参数是增函数关系,与柱截面参数是减函数关系.     

焊接工字形楔形梁的稳定设计研究

焊接工字形楔形梁常用于建筑结构中 ,我国现行钢结构设计规范 (GBJ1 7- 88)对它的计算却无相应内容 .本文用有限元方法计算了楔形梁的极限承载力 ,通过用等截面梁的稳定系数来代替楔形梁的稳定系数 ,进而推导出了楔形梁的稳定设计公式 ,该公式避开了楔形梁的众多参数 ,在应用上是简便安全可行的 .     

薄壁楔形构件单元刚度矩阵

利用近似截面惯性矩代替楔形杆的实际惯性矩,从而可直接得到楔形构件的单元刚度矩阵,便于计算带楔形构件的刚架的内力．     

楔形变截面H型钢梁内力分析的传递矩阵法

用H型钢梁截面惯性矩较精确的近似计算公式来代替其精确计算公式 ,从而建立了楔形H型钢梁内力分析的传递矩阵法。此方法简便、实用 ,计算效率较高。     

悬臂楔形蜂窝构件静力计算方法

为了节省钢材、提高构件的刚度和强度,在楔形构件和蜂窝梁的基础上提出了楔形蜂窝构件.通过对悬臂楔形蜂窝构件进行连续化处理,建立楔形蜂窝构件的微分方程,进一步推导出楔形蜂窝构件的刚度方程.考虑次弯矩对楔形蜂窝构件抗侧刚度的影响,引入二阶塑性铰简化分析方法,来计算悬臂楔形蜂窝构件的屈服后变形,与有限元方法计算结果比较.结果表明:悬臂楔形蜂窝构件计算方法比较准确,满足工程设计的需要.     

等效惯性矩法分析楔形构件

对楔形构件的计算,通常采用分段等截面方法,但计算效率和精度不高,因此有必要建立楔形单元的力学模型。本文以工字形楔形梁为例,采用等效惯性矩的方法推导了楔形单元的刚度矩阵和固端反力,实现了有限元基本原理对楔形单元的求解,并进行了程序设计,将此方法应用于钢结构设计软件USSCAD中,通过与国内比较权威的钢结构设计软件3D3S的比较,本文提出的方法有较高的精度,可以满足工程设计的要求。     

复杂椭圆形薄板和椭球体转动惯量

分别计算了复杂椭圆形薄板和复杂椭球体对坐标轴的转动惯量,得到了通用公式。利用这些公式,可以求出工程中复杂形体的转动惯量;椭圆形薄板、圆形薄板、椭球体和球体的转动惯量公式为通用公式的特例,在工程上有应用价值。     

惯性矩二次变化变截面梁柱几何非线性分析

为研究考虑剪切变形的变截面梁杆结构几何非线性问题,应用Timoshenko梁理论,采用位移、转角独立插值的方法,获取考虑剪切影响的惯性矩二次变化变截面梁单元的形函数;从严格的虚功增量方程出发,建立同时考虑轴力、剪切、弯曲效应及其耦合项的平面变截面梁柱单元几何非线性增量平衡方程,得到惯性矩二次变化变截面梁单元大位移切线刚度阵;与经典算例进行对比,验证了本文方法的精确性与有效性．     

扭摆转动惯量和扭转模量的不确定度测量分析

根据不确定度理论,推导了转动惯量和扭转模量的不确定度传递公式.以DH4601扭摆转动惯量测试仪为试验装置,对实例数据进行了计算.结果表明:利用DH4601扭摆转动惯量测试仪测得的转动惯量和扭转模量的相对不确定度比文献[5-8,10]所给出的结果更小,说明该实验仪器的测量结果更为准确和可靠.本文结果可对测量刚体转动惯量实验的实验方法选择和仪器参数的标定提供参考.     

基于内力分配法的组合梁徐变应力重分布实用计算

为了获得组合梁徐变应力重分布的计算公式,以一个单轴对称并受到弯矩和轴力作用的组合梁截面为研究对象,建立混凝土徐变的微分本构关系,采用内力分配法得到组合梁弯矩和轴力重分布的微分方程组。为了避免求该方程组的精确解所需复杂的数学计算,通过有效的简化获得方程组的实用近似解,并通过算例进行精确性验证。计算结果表明：方程组的近似解与精确解的误差非常小,能达到合理的计算精度;混凝土徐变对组合梁长期应力影响显著,计算时应得到足够的重视。文中采用的内力分配法适用性较广,无论是何种荷载形式,不管结构是静定还是超静定,只要内力能换算成作用在组合梁截面中和轴处的弯矩和轴力,都可以使用该方法。     

微电网孤岛运行时的负荷削减策略

针对利用频率变化率和等效转动惯量求取功率缺额存在精确性较差的问题,提出了一种改进的微电网功率缺额求取方法. 根据微电网频率变化率和近似等效转动惯量求出第一次负荷切除量,再利用微电网的频率变化信息进行第二次切负荷,通过两次切负荷以保证微电网的安全、稳定运行. 仿真结果表明,改进后的方法在求取有功缺额时不依赖微电网等效转动惯量的准确参数,具有更好的优越性、准确性和快速性.     

Equivalent bending stiffness of simply supported preflex beam bridge with variable cross-section

In order to understand mechanical characters and find out a calculating method for preflex beams used in particular bridge engineering projects, two types of simply supported preflex beams with variable cross-section, preflex beam with alterative web depth and preflex beam with alterative steel flange thickness, are discussed on how to achieve the equivalent moment of inertia and Young’s modulus. Additionally, methods of calculating the equivalent bending stiffness and post-cracking deflection are proposed. Results of the experiments on 6 beams agree well with the theoretical analysis, which proves the correctness of the proposed formulas.