带缝钢板外包混凝土剪力墙性能研究

为延缓、解决带缝钢板墙面外屈曲,解决钢板墙建筑防火、消除钢板的响声等问题,提出带缝钢板外包混凝土剪力墙的构想并对其性能进行研究。利用有限元ANSYS对12 mm厚纯带缝钢板墙(SP-WS)和带缝钢板外包混凝土墙(C-SPWS)两组试件进行数值模拟。结果表明,C-SPWS较SPWS抗剪极限承载能力提高了54%,弹性刚度提高了16.7%;整体面外变形由58 mm减小到4.5 mm;约束面外变形未出现明显的整板屈曲变形,滞回曲线未出现捏拢现象而更为饱满。外包混凝土板对带缝钢板墙的整体屈曲起到了很好的约束作用,C-SPWS的弹性侧移刚度和抗剪极限承载力均有所提高,表现出更好的延性性能和稳定的耗能能力,抗震性能提高。     

斜置单层折板钢板剪力墙的屈曲分析

通过对以往钢板剪力墙资料的研究,在竖直折板钢板剪力墙的基础上提出一种将整片折板斜置的钢板剪力墙,并对其进行了有限元弹性屈曲分析。通过改变截面几何形状,以期望改善薄钢板剪力墙的出平面弹性失稳问题,这样就可以更好的发挥钢板材料的强度和延性。本文为这种新型钢板剪力墙的研究奠定了基础,并对实际工程中钢板剪力墙的设计与应用提出建...     

蜂窝形截面钢板剪力墙的弹性屈曲分析

通过对以往钢板剪力墙资料的研究,提出一种将两片折板对接的蜂窝形截面钢板剪力墙,并对其进行了有限元弹性屈曲分析。通过改变截面几何形状,来改善薄钢板剪力墙的出平面弹性失稳问题,这样就可以更好的发挥钢板材料的强度和延性。研究结论为这种新型钢板剪力墙的研究奠定了基础,并对实际工程中钢板剪力墙的设计与应用提出建议,具有很好的经济和社会效益。更多还原     

考虑初始几何缺陷的大型钢板筒仓构造措施的研究

钢板筒仓在煤炭、电力、粮食等行业中有着广泛的应用,对其构造措施进行研究十分必要。通过数值分析方法,从加劲肋的设置范围及位置、加劲肋宽度、加劲肋厚度、加劲肋间距等方面对存在初始几何缺陷的钢板筒仓不同加劲肋构造的稳定性能进行了研究。研究表明,加劲肋应设置在0～16 m范围内;环向加劲肋选L125×10号等边角钢,环向加劲肋间距2 000 mm;竖向加劲肋选10 mm厚100 mm宽的钢板,竖向加劲肋间距1 600 mm。影响仓壁屈曲承载力的主要因素是加劲肋的设置范围,其次加劲肋的宽度、间距和厚度也是影响仓壁屈曲承载力的重要参数。     

加劲式压力钢管外压稳定性有限元屈曲分析

埋藏式压力钢管抗外压稳定是工程设计中的关键问题。在考虑钢管的初始缺陷、塑性行为以及大变形的基础上,利用ANSYS三维有限元软件,进行了加劲式压力钢管的特征值屈曲分析和非线性屈曲分析,给出了加劲式压力钢管的失稳屈曲模态和荷载位移曲线,并将计算结果与解析算法的结果进行了比较,论证了使用有限单元法进行加劲式压力钢管屈曲分析的可行性;同时讨论了不同初始缺陷、管壁厚度和加劲环尺寸对加劲式压力钢管临界荷载的影响。     

钢板混凝土复合加固铁路重力式桥墩抗震性能研究

为探究钢板混凝土复合加固震后铁路重力式桥墩的抗震性能,制作配筋率为0.5%的桥墩缩尺模型进行拟静力试验。将模型墩底破坏区域采用钢板混凝土复合加固,对加固后的桥墩模型通过周期往复荷载试验来研究桥墩破坏形态,从滞回曲线、骨架曲线、耗能能力、刚度退化及位移延性等参数分析其抗震性能,并建立有限元模型进行验证。试验结果表明:（1）模型试件中钢板加固桥墩模型墩身部分作为过渡区,避免了加固面受集中力影响导致的破坏面转移;（2）采用钢板混凝土复合加固,可有效提高模型试件的刚度、耗能和承载能力,明显提升了桥墩的抗震能力。该加固方案可用于震后铁路重力式桥墩的修复。     

加劲环钢管均匀外压弹性屈曲解的对比分析

加劲环钢管广泛应用于水利水电等工程领域,其外压稳定性是关注的重点问题。针对受均匀外压作用的加劲环管的弹性屈曲解进行了分析,将加劲环管的屈曲外压求解归结为非线性整数规划问题。详细比较了加劲环管的屈曲外压计算的精确式和近似式,证明目前设计所采用的近似式给出的临界压力总是比精确式给出的小,是更为保守的。以屈曲外压计算的精确式和设计采用的近似式为基础,推导了加劲环临界间距的表达式,从而明确了屈曲外压计算公式的适用范围,因考虑了管道的厚径比的影响,与现有文献的结果相比更为合理。对不同加劲环间距和加劲环约束程度的钢管进行了弹性屈曲有限元分析,利用所得的临界外压值详细考察了屈曲外压解析解的适用性和精度,进一步证明解析解和设计规范的公式都是偏于安全的,实际加劲环钢管的临界外压相比理想加劲环钢管都有不同程度的提高。     

基于螺栓连接的装配式钢筋混凝土梁柱节点抗震性能研究

为研究装配式混凝土框架节点的抗震性能,提出一种基于局部钢套筒与混凝土组合结构形式的梁柱节点,通过螺栓来实现构件间的可靠连接,对其进行了拟静力试验研究,在试验研究的基础上通过ＡＢＡＱＵＳ软件对结构节点在低周往复加载作用下进行数值分析,并与试验数据进行对比,验证有限元分析的合理性。并采用所建模型增加影响参数范围,分析了相同轴压比下梁纵筋配筋率、端板厚度、加劲肋设置以及螺栓数量对试件的刚度、屈服荷载和极限荷载、耗能等性能的影响。研究结果表明:有限元模拟结果与试验结果吻合较好;纵筋配筋率增加时,节点的承载力、刚度显著提高,但延性和耗能能力降低;通过设置加劲肋,节点的极限承载力、延性、等效黏滞阻尼系数均提高;合理的选择端板厚度,可以使梁内钢筋、预埋的端板和混凝土协同工作,增强节点抗震性能;减少一定数量的螺栓,构件仍能保持可靠连接。     

圆端形墩台尾迹水动力特性开缝控制三维数值分析

水流绕流水闸闸墩、导流墩等水工建筑物后产生旋涡分离流,其三维尾迹结构水动力特性复杂,对旋涡分离流进行流动控制,不仅是闸墩优化设计的需要,而且关系到工程运行的效率和工程安全。在验证三维水动力数学模型的基础上,对圆端形墩台开缝后的旋涡分离流和流动控制的三维水动力特性进行了研究,对比了无缝与开缝墩台方案下纵向、横向和竖向方向的时均流速分布,紊流动能以及紊流强度分布等水力学指标,探究了开缝墩台水动力特性。分析表明,墩台开缝后可以明显改善墩台后方的水流结构,开缝位置越靠近水深的中部位置,对墩后尾流旋涡的抑制越大,对绕流墩台绕流的控制越来越好,水深中部位置开缝最大程度的影响了开缝墩后的上部水流和下部水流,使得开缝对时均流速的影响最大,开缝对旋涡的抑制也最大最佳。为抑制墩后的旋涡对工程的不利影响,工程的设计中应首先确定墩台后的水深,开缝位置应尽量设置在墩台后水深的中部位置。     

引水式电站压力钢管局部屈曲变形处理

在施工阶段,引起压力钢管屈曲变形的有管背围岩大面积塌方、过大的外荷载或者施工不当等原因。本文以工程实例分析钢管屈曲变形,介绍了变形钢管局部割除以及替换钢板制作安装的施工要求,经过充水试验和试运行阶段再次检查,满足各项设计技术指标,整个钢管衬砌段未发现异常,屈曲变形处理取得良好效果。     

作物生长与土壤水氮运移联合模拟的研究Ⅰ——模型

在前人研究成果的基础上，构建了土壤-作物系统农田水氮运移及作物生长联合模拟模型SPWS。模型中，采用了FAO的气象模型来完成参考作物潜在蒸散的计算，直接引用美国HYDRUS1D模型来完成土壤水热运移的数值模拟，并利用改进的溶质运移方程来实现土壤氮素迁移转化的模拟，利用改进的荷兰PS123模型实现了作物生长发育进程、干物质生产、干物质分配及光温条件下作物产量的模拟。通过对叶面积指数、根系吸水的模拟，得到了水分限制下的作物产量；通过对作物需氮量、土壤供氮量及作物实际吸氮量的模拟，得到了水氮限制下的作物产量。     

作物生长与土壤水氮运移联合模拟的研究Ⅱ——模型验证与应用

在华北平原中国农业大学东北旺实验田开展了水肥耦合灌溉实验,设置了传统和优化水肥4个组合处理,同时应用作者提出的联合模拟模型SPWS对2000年夏玉米生育期内的土壤水分、氮素转化运移以及水氮限制条件下夏玉米的叶面积指数、干物重、吸氮量及籽粒产量进行了模拟,模拟结果与实测数据均吻合良好。水氮平衡分析结果表明,优化灌溉和优化施肥管理措施均能明显减小水分渗漏、硝酸盐淋失和氮素的气体损失,且均有不同程度的增产作用,其中优化水肥处理下水氮利用率分别为1.33kg/m3和31.6kg/kgN,为4个组合处理中最高。     

基于能量法的超长桩屈曲稳定影响因素分析

随着大型超高层建筑的发展,超长桩的使用越来越多,超长桩的屈曲稳定性问题研究显得尤为重要。在前人的基础上,采用土抗力与实际更为接近的C法和常数法组合的土抗力模式,且同时考虑桩自重和桩侧摩阻力,用能量法求解得到超长桩的屈曲临界荷载公式,并进一步全面分析各因素对超长桩屈曲稳定的影响。结果表明:桩侧单位摩阻力与桩身自重对桩的屈曲影响可忽略不计;桩的挠曲函数项数越多、土抗力越小,基桩的屈曲临界荷载越小;桩自身参数桩长、桩径越大,屈曲临界荷载力越大;地基土比例系数越大,屈曲临界荷载越大。因此,从超长桩的屈曲稳定性来讲,尺寸较大的超长桩运用到较硬地基时基桩抵抗屈曲破坏的性能最大。研究成果可为工程中超长桩的设计和运用提供理论依据。     

潜孔式弧门不同开度泄流时支臂稳定性分析

潜孔式弧形闸门在局部开启泄流时存在因支臂失稳而影响闸门安全的情况,结合工程实例,基于结构稳定性分析原理,采用ANSYS Workbench中Static Structural+Eigenvalue Buckling的结构屈曲分析技术,对闸门支臂进行不同开度工况下特征值屈曲分析,并针对临界屈曲荷载最小工况进行支臂非线性屈...     

波纹腹板钢梁的受力性能

普通工字形钢梁由于腹板厚度较薄发生局部失稳,使腹板的稳定承载力降低。为了解决这个问题,国内外研究人员提出了一种改进形式:波纹腹板钢梁。理论研究与工程实践证明了波纹腹板钢梁有着明显的经济效益。结合国内外研究成果,介绍和分析了波纹腹板钢梁的受力性能,包括受剪性能和受弯性能,并提出了相关的设计建议。     

防屈曲支撑对钢框架结构抗震性能影响的研究

防屈曲支撑通过在杆件外围设置约束元件抑制受压时的屈曲,具有更好的耗能效果。为深入研究防屈曲支撑对钢框架结构抗震性能的影响,运用SAP2000有限元结构软件,对某钢框架在防屈曲支撑、普通中心支撑以及无支撑3种形式下的整体模型进行模态和时程分析。结果显示:采用防屈曲支撑钢框架的周期、层间位移角较纯框架均得到降低;在罕遇地震作用下,防屈曲支撑钢框架的顶层最大位移值、顶层加速度较普通支撑钢框架均有很大幅度的减小。表明采用防屈曲支撑可以明显提高钢框架结构的刚度,同时大幅度提高钢框架结构的抗震性能,耗能减震效应明显。     

基于拱梁分载法的拱坝抗屈曲稳定分析

拱坝的抗屈曲稳定性一直是未被重视的问题。按照拱梁分载法的思想，用弹性稳定理论分别对拱坝的拱圈和悬臂梁的抗屈曲稳定性进行了分析，得出拱坝的抗屈曲稳定性由坝顶拱圈控制的结论。分析了国内外部分已建拱坝的抗屈曲稳定性。     

层状岩体高边坡溃屈失稳研究

本文研制了双重非线性有限元程序DNPSAP,然后用该程序进行大变形弹塑性有限元计算,结合地质力学模型试验和能量平衡法,探讨了工程中常见的层状岩体高边坡溃屈失稳时的应力,变位变化规律,失稳破坏机理和稳定性评价方法,着重探讨了倾角、坡长和岩层厚度变化对层状岩体高边坡溃屈失稳的影响。     

拱坝抗屈折稳定初探

本文阐述了拱坝抗屈折稳定研究的重要性和途径，并提供了两条校核拱坝抗屈折稳定的准则。