截面方钢管支撑的弹塑性稳定性研究

结合轴心受压构件整体失稳的内力和变形特点,提出了变截面方钢管支撑。采用试验研究和有限元分析相结合的方法,研究变截面方钢管支撑的弹塑性稳定性,研究了用钢量相同情况下楔率对变截面方钢管支撑弹塑性稳定极限承载力的影响。研究结果表明变截面方钢管支撑在两端截面不变的情况下,随着楔率增大,稳定承载力明显提高,而且下降段更平缓,变截面方钢管稳定性优于等截面的情况。在用钢量相同的情况下,长细比较大时,变截面可以提高支撑的稳定承载力,适合应用在低烈度设防的框架-支撑体系中。长细比较小时,变截面可以改善支撑失稳后的受力性能,适合应用在高烈度设防的框架-支撑体系中。     

组合网壳稳定性的理论分析和试验研究

本文讨论的是薄壳与网壳组合的组合网壳结构，并地这种结构进行了理论分析和试验研究，得到了令人满意的结果。     

不锈钢工字形截面轴心受压构件整体稳定性能有限元研究

该文采用通用有限元软件ANSYS对奥氏体和双相体两种不锈钢材料的不锈钢工字形截面轴心受压构件的整体稳定性能试验进行了数值模拟。在建立有限元模型的过程中考虑了材料的非线性本构模型、构件的初始几何缺陷、残余应力,并分别对工字形构件绕强轴失稳与绕弱轴失稳形式进行了分析。通过有限元模拟得到的极限承载力、试验测量的极限承载力以及规范计算的极限承载力进行对比可知:该文的有限元方法能够准确模拟不锈钢轴心受压构件的受力情况;同时,对于工字形构件,残余应力对绕弱轴失稳构件的稳定承载力的影响较大;此外,GB50017-2003不适用于不锈钢整体稳定性设计。     

任意开口薄壁截面圆弧曲梁的通用线性理论

在曲梁精确的翘曲位移基础上,根据变分原理,提出了对任意开口薄壁截面圆弧曲梁通用的线性理论,给出平衡微分方程和相应的边界条件。定义了两个新的变量H_v和H_θ,借助它们可以很方便地计算曲梁中的剪力和扭矩。最后就该理论在常见截面形式(工字形,槽形及无对称轴H形)水平曲梁中的应用进行说明,并与已有理论进行比较。     

近代弹性稳定性理论的几个重要分支

简要综述了近代弹性稳定性理论的发展，围绕轴压柱壳稳定性理论与试验结果的巨大差别，分别描述了各种弹性稳定性理论对该问题的解释．重点阐述了3大稳定性理论——非线性大挠度理论、非线性前屈曲一致理论和初始后屈曲理论的基本方程和基本思路，并简要评述了各理论的适用性．     

钢结构构件尺寸效应对结构动力性能的影响

探讨了钢结构构件在竖向动力荷载下的动力稳定性问题，分析了自重、杆的尺寸效应对杆动力稳定性和动力稳定临界荷载的影响，分析表明，杆的尺寸效应和杆长及阻尼力对结构动力稳定临界荷载影响较大，而杆自重影响较小，并提出了在实际工程中减小振动的一些措施，可为结构动力设计与分析提供参考依据.     

点焊箱型截面薄壁构件的翘曲扭转研究

构成汽车车身结构的点焊薄壁构件,可以看成是开口截面段和闭口截面段相互穿插组合而成的半闭口截面构件。针对这种构件,基于瓦格纳的翘曲扭转理论,并考虑到点焊薄壁构件焊点处的弹性特性,用一条完整的具有剪切变形特性的“剪切弹簧”来取代构件上的点焊带。通过对这种具有“假想弹簧”的半闭口截面构件的研究,提出了一种分析点焊箱型截面薄壁构件的翘曲扭转的新方法。通过理论值与实验值之间的比较,验证了该方法的精度及合理性,并阐明了扭转刚度对点焊薄壁梁翘曲的影响。此研究同时为今后研究解决实际车体结构的多种约束翘曲问题,打下了良好的理论基础。     

双向张弦梁在地震荷载作用下的稳定性分析

双向张弦梁作为一种新型的大跨度空间钢结构形式,是介于刚性结构和柔性结构之间的杂交结构体系,相对于普通结构具有明显的受力稳定问题,其稳定性问题值得研究,尤其是地震荷载作用下的动力稳定性分析。本文针对双向张弦梁结构在三向EL-Centro波作用下的动力特性,提出地震荷载作用下动力稳定性的三种判别方法:索内力判别、荷载-位移曲线判别和动力响应判别,来确定结构动力失稳的临界荷载值,以此了解双向张弦梁结构的动力失稳特点,为以后的工程设计提供参考。     

预紧力作用下的薄壁结构屈曲稳定性分析

本文以某弹性加载系统中的薄壁结构为分析对象,通过理论分析及有限元仿真相结合的方式计算薄壁结构受压状态下的屈曲失稳临界载荷,有限元仿真结果与理论解析计算基本一致。在屈曲分析的基础上计算薄壁结构两侧的最小预紧力,通过有限元仿真进一步验证了预紧力对屈曲稳定性的影响。仿真结果表明,预紧后的薄壁结构承载能力明显提高,证明了预紧方案及最小预紧力计算方法的正确性,屈曲分析计算及预紧方案在工程应用上具有实用性及借鉴意义。     

悬臂式部分断面掘进机的稳定性

悬臂式部分断面掘进机(以下简称掘进机)稳定性问题,涉及掘进机静、动态稳定性计算;截割头过载及机器振动对稳定性的影响;稳定性不足时设计必要的增加稳定性机构等。根据有关资料及国外一些掘进机设计、试验、使用情况,本文讨论了悬臂式部分断面掘进机的稳定性     

压弯钢构件火灾下的极限稳定性分析

为考虑温度对材料性质的影响以及不同的温度载荷效应,基于有限积分法建立了压弯钢构件火灾下的非线性分析格式;在此基础上,利用杆件分析法考虑了钢构件火灾下的几何效应,就初始缺陷等因素对构件极限的影响进行了分析,探讨了反映火灾下钢构件响应机制的温度与变形等相关变量之间的关系。本文方法与试验进行了比较,计算结果验证了方法的有效性。     

翼缘削弱型钢梁的整体稳定性分析

针对钢框架梁翼缘削弱式(RBS)节点梁的整体稳定性能进行了分析。采用能量法研究了不同荷载作用下RBS 梁的整体稳定性能, 将梁翼缘削弱段刚度采用等效折减刚度进行分析, 得到RBS 梁侧向弯扭失稳的临界荷载, 并与等截面梁临界荷载进行对比。讨论了不同削弱参数下RBS 梁的临界弯矩变化规律, 并通过有限元数值计算验证了削弱参数对RBS 梁弯扭失稳临界弯矩的影响。研究结果表明:RBS 梁削弱参数整体对侧向弯扭失稳影响明显, 其临界弯矩值较同尺寸的普通钢梁明显降低, 工程设计中应考虑其不利影响;RBS随梁跨度的增加, 削弱段局部刚度对整段梁的刚度影响作用减弱, 当RBS梁的高跨比较小时, 可以忽略削弱参数对临界弯矩的影响。     

加肋斜度对加肋壳稳定性的影响

本文从正交各向异性假设出发,推导了肋骨具有斜度时环加肋圆柱壳总体失稳的临界水压公式,并且用有限元分析软件ＡＬＧＯＲ进行了验证。在公式推导的过程中,考虑了加肋的实际分布情况,并编制了计算程序,对半圆环界面加肋圆柱壳和圆管加肋圆柱壳的临界水压进行了比较。算例表明,在消耗相同材料的情况下,半圆环加肋圆柱壳具有较好的抗水压性能;肋骨斜度增加,临界水压下降。     

轴压圆柱钢薄壳稳定设计综述

轴压圆柱薄壳广泛应用于土木工程中的各类钢壳结构,包括筒仓、塔桅、烟囱及容器等。轴压圆柱壳的屈曲问题一直是壳体稳定研究中最为活跃的课题之一。本文全面总结轴压圆柱壳稳定设计方面的研究成果及设计准则。首先简要回顾轴压圆柱壳的弹性经典解及初始缺陷敏感性的经典研究,接着对实际结构中的初始缺陷与制作过程的关系以及焊接残余应力对屈曲强度影响的近期研究进展进行了总结。然后,在简单介绍欧洲钢结构协会规程对轴压圆柱壳稳定设计有关规定的基础上,详细说明了新的欧洲钢壳设计规范所给出的设计准则及相应的研究背景。     

纤维缠绕圆柱壳轴压稳定性

本文系统地讨论了多层复合材料圆柱壳在轴向压缩载荷条件下的轴压稳定性。基于 Donnell 方程,将位移法与复数解法推广应用于纤维缠绕圆柱壳的轴压稳定性问题,考虑了八种边界条件,提出了壳体的前屈曲理论解以及屈曲模态,临界载荷的算法,特别着重考虑了各类边界条件与耦合效应。其理论和结果可直接应用于固体火箭发动机壳体的结构设计。     

有渗流作用的油井井壁稳定性的解析分析

本文将岩石视为多孔介质,考虑渗流作用,应用弹塑性理论和损伤力学,导出了井壁围岩的应力分布规律,并应用动力判别准则提出了力学意义上严格的井壁稳定条件,给出了渗流作用下井壁稳定的孔隙压力的临界值.提出当井壁孔隙压力接近临界值时,井壁处于非稳定平衡状态,在有动力扰动的情况下,井壁因失稳而坍塌.     

单轴对称楔形工字钢梁的平面外稳定

该文推导了楔形变截面梁弯扭屈曲的非线性应变能,并依据得到的总应变能进行有限元分析公式的推导。对楔形悬臂梁,中间截面最大的楔形变截面简支梁承受集中荷载和均布荷载的情况进行了分析,与ANSYS基于板壳理论的有限元分析结果进行对比,验证了该文理论的正确性和精度。最后依据该文理论分析了两端简支的楔形工字钢梁受不等端弯矩作用下的临界弯矩,拟合了高精度的临界弯矩计算公式,该公式形式与等截面梁的相同,物理意义明确,便于工程应用。     

杆系结构非线性稳定分析的一种新方法

本文提出了相对刚度参数及其衍生参数的概念,它们可以揭示和反映杆系结构全过程跟踪分析中结构刚度的变化规律。根据这两个参数的特性,文中提出了确定自动荷载增量参数的新方法,较好地解决了稳定分析中全过程跟踪技术中的疑难问题。文中通过实例来说明相对刚度参数的确定和应用,表明本文分析方法是正确的和有效的。     

单双层球面扁网壳连续化方法非线性稳定理论临界荷载的确定

连续化方法是研究网壳结构稳定问题的一种重要途径,目前用连续化理论分析球面扁网壳的稳定问题还存在欠缺和不足。运用经典的壳体理论,将单层和双层球面扁网壳等代为实体薄壳并建立非线性稳定理论混合法基本方程,再用李兹法求出球面扁网壳上下临界荷载计算公式。通过参数分析,首次从1000多个算例中得出了正三角形网格单层和双层常用球面扁网壳临界荷载系数的精确解。与国内外现有文献的计算公式相比,结果更为完善和正确。即便在有限元技术日益成熟的今天,用连续化方法计算的网壳结构临界荷载仍然对工程设计有重要指导作用,也是有限元方法分析网壳稳定性的对比和补充。