竖向阶跃荷载下单层球壳动力失稳临界荷载的确定

通过大量算例分析,发现了在竖向阶跃荷载下单层球壳的动力失稳临界荷载PDCR与静力失稳临界荷载PSCR之间所具有的良好的规律性关系,最终给出了关于PDCR/PSCR的两个拟合公式。计算结果表明,拟合公式具有较高的精度,为后续分析单层球壳在复杂荷载作用下的动力失稳临界荷载打下了一定的基础。     

大跨四角锥系空间桁架的临界荷载分析

应用势能驻值原理导出桁架的临界荷载计算公式,理论分析考虑了四角锥系空间桁架的剪切变形影响。大量典型实际算例的计算结果与有限元结果的误差在±5%以内,为实际工程设计中这类结构的临界荷载计算提供了一种可靠的计算方法。     

普通全玻幕墙玻璃肋失稳临界荷载

建立了全玻幕墙玻璃肋失稳临界荷载的解析式.以三边简支板为分析模型,运用能量法,推导得到了玻璃肋受面内荷载作用时发生失稳的临界荷载解析式.将该解析式计算所得到的临界荷载与ANSYS分析的结果进行比较.结果表明,解析式计算的结果是可靠的,该解析式是准确的,给玻璃肋失稳临界荷载的求解提供了参考.     

一般横向局部荷载作用下圆柱形薄壳屋顶的解析解

本文运用混合型级数方法,导出了一般横向局部荷载作用卞,横向荷支纵向任意约束圆柱形薄壳屋顶的解析解,并给出了各种局部荷载时的解析式.文中还给出了纵边自由的圓柱形薄壳屋顶在跨中附近受斜向集中力作用时的算例,计算结果表明,级数具有较好的收敛性.     

地基临界荷载的探讨

阐述了临塑荷载与临界荷载的概念，应用弹性理论和太沙基塑性区发展的理论，推导了较为精确的临界荷载公式，并得出了当静止侧压力系数不等于1时，地基临界荷载的大小。     

斜靠式拱桥侧倾失稳临界荷载解析解

以新型空间拱桥——斜靠式拱桥为研究对象,提出斜靠式拱桥发生侧倾失稳时主拱肋与稳定拱肋间横撑切向和径向受力模型,基于Ritz法,构造桥梁各主要构件的变形能、外力势能以及吊杆非保向力势,首次推导出斜靠式拱桥侧倾失稳临界荷载的解析解,并通过与有限元计算结果比较,验证该解析解计算公式的正确性。进一步分析稳定拱肋、吊杆非保向力、以及主拱肋与稳定拱肋间横撑对斜靠式拱桥侧倾失稳临界荷载的影响。研究结果表明:①增设稳定拱肋可使桥梁侧倾失稳临界荷载提高1.6～1.8倍左右,同时随着稳定拱肋倾角的增加,临界荷载呈增大趋势;②受吊杆非保向力以及桥面系的影响,桥梁侧倾失稳临界荷载可提高约3.5倍左右;③横撑的径向抗弯刚度对斜靠式拱桥侧向失稳临界荷载影响较大。     

垂直分布荷载下固支圆拱正对称失稳临界力的求解

在计入轴力对拱屈曲的影响后 ,建立了固支圆拱在垂直分布荷载 g0 /cos2 θ作用下屈曲的总势能 .按 Ritz法求得在该荷载作用下具有足够工程精度的固支圆拱正对称失稳临界力的近似值 .并与固支圆拱受径向均布荷载正对称失稳情况作对比 ,得到了一些可供参考的结果     

地基临界荷载的分析与计算

通过对现行的各种规范采用的地基承载力计算方法与经典临界荷载计算方法作了分析对比,认为不分土类特性而采用的统一限制塑性区开展极大深度ｚｍａｘ＝Ｂ／４的习惯作法是不合理的。提出按限制塑性区开展比例来确定临界荷载,经与国标推荐公式验证,是方便可行的。     

非均布荷载作用下煤柱-顶板系统的失稳分析

针对实际工程中作用在煤柱一顶板系统上的荷载为非均布荷栽的现象,研究了煤柱-顶板系统在非均布荷载下的失稳机制.基于温克尔假设,把坚硬顶板视为弹性梁,把煤柱等效为连续均匀分布的支撑弹簧,从而形成煤柱-顶板相互作用系统的力学模型;基于尖点突变理论,对采空区煤柱-顶板系统失稳机理进行了探索,导出了该系统失稳的充要力学判据,并得出了顶板破坏的临界厚度;同时,分析了影响系统失稳的主要参数,并给出了若干工程建议;最后以甘肃省某煤矿为例,计算了该矿体的临界顶板厚度.所得结果为进一步研究煤柱-顶板系统的失稳机制和制定相关规范提供了参考.     

均布荷载下三角网格圆锥壳的临界屈曲荷载分析

利用统计回归技术和非线性有限元分析，研究三角网格锥壳的屈曲行为，用来分析研究的三角网格锥壳刚度相对均匀、承受的荷载均匀、边界条件也均匀：同时利用统计回归技术分析节点刚度对临界屈曲荷载的影响本编译自美国TEMCOR公司提供的有关资料。     

单层球面网壳在简单动荷载作用下的失效研究

本文同时考虑了几何非线性与材料非线性,对单层球面网壳结构在简谐荷载、阶跃荷载作用下进行了动力响应分析。通过对极限荷载、最大节点位移及塑性杆件比例这些重要参数的统计、分析和归纳,剖析了单层球面网壳结构在简单动荷载下的失效机理。同时,通过比较刚度矩阵,进一步研究了结构在动载与静载下的失效差别。     

薄壁钢梁稳定性计算的争议及其解决

在规范修订过程中,对钢梁的整体稳定性计算,有学者对《钢结构设计规范》(GBJ17—88)所依据的临界弯矩计算公式提出了质疑,并提出了新的计算公式。本文对规范所依据的公式和新提出的公式所依据的理论进行了对比,对新公式所依据的理论提出了疑问。为避免薄壁构件理论引入的各种假设带来思辨上难以解决的争议,本文采用ANSYS通用有限元程序的三维板壳单元SHELL63进行了6组共36根梁的整体失稳分析。有限元分析结果表明,采用板稳定理论求得的梁临界弯矩与《钢结构设计规范》(GBJ17—88)所依据的公式符合较好,而与新提出的公式比较相差较大。本文根据薄壁梁弯扭稳定理论,推导了考虑非线性正应变和剪应变的梁失稳过程应变能的变化公式,从而解释了考虑非线性剪应变的理论与ANSYS分析结果不符的原因,并对传统的稳定理论得到的结果进行了肯定。     

开口肋加劲板屈曲模态与临界屈曲应力分析

为更好掌握开口肋加劲板的设计计算方法,采用弹性稳定分析方法,对无纵向和横向加劲肋的四边简支板、纵向加劲肋等间距布置的四边简支加劲板、纵向和横向加劲肋等间距布置的加劲板进行屈曲模态和临界屈曲应力分析。结果表明:对于四边简支板或四边简支加劲板,临界屈曲应力与板宽、板长和板厚均有关,减小板宽和板长以及增大板厚可提高临界屈曲应力;随着加劲肋刚度比的变化,四边简支加劲板一般表现出3种屈曲模态,模态1为加劲肋与被加劲板共同发生整体屈曲,模态2为在加劲肋处形成波节,加劲肋与被加劲板发生屈曲,模态3为加劲肋为刚性加劲肋,不会发生失稳,只有被加劲板发生局部失稳;临界屈曲应力随加劲肋刚度比的增大而增大,模态1增大幅度最大,模态2次之,模态3逐步趋于定值。     

用于组合旋转壳分析的样条罚子域法

根据罚单元的概念以非等距Ｂ３样条为基函数建立了样条罚子域，有效地解决了组合旋转壳结构中非光滑连接子城位移协调问题．拓宽了样条子域法的应用范围．对于一般区域及光滑连接部分则一律采用广义样条子域法建立位移模式．算例表明，利用该方法进行组合旋转壳分析，具有自由度少，精度高和便于程序实现的特点．     

复合圆柱形壳在径向冲击荷载和轴压荷载作用下的瞬时动力响应

基于首次逼近理论,利用第一阶剪切变形理论对圆柱形壳的自由和强迫振动进行分析。边界条件（BCs）考虑为悬臂状态。分析复合壳体在横向冲击和轴向压力作用下的动力响应（轴压荷载小于临界屈曲荷载）,同时对复合柱形壳进行了建模分析。利用卷积积分对给定荷载状况下的壳体进行分析。揭示纤维方向、轴向荷载及一些几何参数对壳体时间响应的影响。结果表明：动力响应主要由结构的自振周期所控制。     

样条子域法在旋转壳内时弹塑性分析中的应用

以非等距 B—三次样条为基函数,分别构造了子午向样条形函数和满足周期性条件的环向形函数,从而采取先沿子午向插值,后沿环向插值的方式得到旋转壳样条子域位移模式.同时利用内时理论建立了考虑横向剪切变形的壳体弹塑性本构方程。利用该方法进行壳体弹塑性应力分析,具有方程形式简单,收敛速度快,与实际模型较为接近,便于程序实现等特点.     

角钢梁在静态和突发性动态荷载下的非线性不稳定性

介绍了纯弯曲载荷作用下角钢梁的扁屈性能。使用能量法对角钢梁弱轴在纯弯曲载荷下静态与动态的不稳定性推导出一种解析解。结果显示,角钢在受瞬间压力的作用时,其弯矩达到静态临界弯矩的71%时,即发生失稳;但是其在动力状态下纵向弯曲和屈曲的变形临界值是静力状态下的2倍。     

钢网壳结构杆件计算长度及容许长细比的确定

对杆件稳定计算中的两个重要因素——杆件计算长度和容许长细比进行分析研究,提出杆件计算长度的近似计算方法,并给出网壳结构杆件在壳体曲面内及曲面法线方向的计算长度系数的取值和容许长细比数值,供设计人员采用.     

单层球面网壳的最不利简单动荷载分析

同时考虑了几何非线性与材料非线性,分别对简谐荷载、阶跃荷载作用下的单层球面网壳进行了最不利动荷载分析:通过变换简谐荷载的频率和阶跃荷载的持时,明确了结构动力响应与其自振特性及荷载频谱特性之间的关系,确定了何种条件下的荷载为结构最不利动荷载。结果表明:无论是水平还是竖向简谐荷载,当激励荷载频率与激励作用方向最大振型参与系数所对应的固有频率接近时,为结构的最不利动荷载;无论是水平还是竖向阶跃荷载,当荷载持时为荷载作用方向最大振型参与系数所对应的固有周期的1/2时,为结构的最不利动荷载。