基于m法的高承台嵌岩灌注桩初始后屈曲性状分析

为探讨桥梁工程中广泛使用的高承台嵌岩灌注桩初始后屈曲性状,先将桩身视为部分支承的Winkler地基梁,基于m法建立桩土体系总势能方程;然后采用扰动法,由最小势能原理导得初始后屈曲过程中桩顶临界荷载的一般变化式,并以此讨论3种特殊情况下桩身初始后屈曲平衡路径的稳定性。结果表明,初始后屈曲过程中的桩身平衡分枝点具有对称性,但是否稳定则取决于桩土刚度比、桩顶自由长度等系统参数。通常,桩周土刚度越大,桩身初始后屈曲平衡路径越趋于稳定。但当桩身刚度一定而桩周土越趋于软弱时,桩底嵌岩对桩身初始后屈曲平衡路径的稳定有利,否则将更趋于不稳定。     

薄壁杆件截面几何特性计算的比拟有限元法

针对任意截面形式的开闭口薄壁截面几何特性的计算,提出了一种便于计算机实现的比拟有限元法。根据能量驻值原理导出的截面单元扇性坐标控制方程,通过采用有限元比拟方法,建立了求解截面扇性坐标等几何特性的计算机算法,并用FORTRAN语言编制了相应的计算机程序CPTBGS。本文所提出算法的优点是物理概念明确且效率很高,特别适用于具有任意截面形式的开闭口薄壁杆件截面几何特性的计算机计算。     

Buckling analysis of super-long rock-socketed filling piles in soft soil area by element free Galerkin method

In order to discuss the buckling stability of super-long rock-socketed filling piles widely used in bridge engineering in soft soil area such as Dongting Lake, the second stability type was adopted instead of traditional first type, and a newly invented numerical analysis method, i.e. the element-free Galerkin method (EFGM), was introduced to consider the non-concordant deformation and nonlinearity of the pile-soil interface. Then, based on the nonlinear elastic-ideal plastic pile-soil interface model, a nonlinear iterative algorithm was given to analyze the pile-soil interaction, and a program for buckling analysis of piles by the EFGM (PBAP-EFGM) and arc length method was worked out as well. The application results in an engineering example show that, the shape of pile top load-settlement curve obtained by the program agrees well with the measured one, of which the difference may be caused mainly by those uncertain factors such as possible initial defects of pile shaft and the eccentric loading during the test process. However, the calculated critical load is very close with the measured ultimate load of the test pile, and the corresponding relative error is only 5.6%, far better than the calculated values by linear and nonlinear incremental buckling analysis (with a greater relative error of 37.0% and 15.4% respectively), which also verifies the rationality and feasibility of the present method.     

混凝土破坏曲面的描述新方法

针对混凝土破坏曲面描述方法的不足，提出了一种新的描述方法，各种应力组合被限制在一个有限的平行四边形的平面区域上变化，能够指导试验数据的选取和破坏曲面的拟合。     

钢筋混凝土梯形截面桁粱桥侧倾稳定性分析

根据李国豪教授的桁梁桥挠曲扭转理论，针对钢筋混凝土梯形截面桁梁桥的侧倾稳定性进行了研究。基于结构体系的变分原理，本文导出了梯形截面桁梁桥侧倾失稳微分方程及相应的边界条件，通过采用伽辽金法得到了相应的侧倾失稳临界荷载ｑ（ｃｒ），文末给出了一个实际工程算例。     

预应力砼连续刚构桥施工的主动控制

本文应用主动控制原理对南宁清川大桥预尖力砼连续刚构桥进行了施工控制研究，包括计算机的仿真分析，施工监测及施工控制等主要内容，工程实践表明，主动控制对此类桥梁施工控制具有实用性与可靠性。     

带转角自由度的三角形三棱柱单元

本文提出了一个带转角自由度平面三角形单元、两个带转角自由度空间三棱柱单元。对平面单元每个结点有两个线位移自由度、一个转角自由度；对空间单元每个结点有三个线位移自由度、三个转角自由度。这些单元列式简单，其中两个无多余零能模式，数值计算表明，它们的计算精度高。     

索-梁组合结构的动力学建模理论及其内共振分析

利用索 -梁组合结构的连接条件及边界条件 ,建立了索 -梁组合结构的约化运动学控制方程。利用Galer kin模态截断 ,得到了该系统的多模态离散动力学方程。利用多尺度摄动方法 ,分析了索 -梁组合结构可能出现的内共振模式 ,并对该系统的内共振行为进行了数值模拟     

H型吊杆的大攻角风致振动和抗风设计

拱桥吊杆、大型桁架的直杆是典型的细长直立杆件,因风致振动而损坏的现象常有发生。直立杆件的风攻角变化范围为0°～360°,远大于水平杆件。因此,大攻角风致振动是细长直立杆件的显著特点。但过去未引起足够注意。风洞试验和理论分析证实H型杆件存在大攻角颤振失稳的现实可能性,直立杆的最低涡激共振风速和驰振临界风速也不一定正好在风沿杆件强轴或弱轴的方向产生,试验研究了H型杆不同高宽比和不同开孔率下共16种截面的抗风性能。腹板适度开孔可提高驰振稳定性,但几乎不能提高扭转颤振稳定性。在上述基础上,提出直立杆件抗风设计的建议。     

大跨度缆索承重桥梁非线性静风扭转失稳机理的研究

建立了静风荷载作用下大跨度缆索承重桥梁的非线性扭转失稳模型,导出了求解平衡路径的非线性方程。对于静风扭转平衡路径的稳定性进行了全过程的理论分析。分析了升力矩系数和扭转刚度的非线性特性对于稳定条件、失稳点以及失稳机理的影响。静风扭转失稳的性质为跳跃式极值失稳。发生失稳的条件取决于升力矩系数和扭转刚度的曲线形状。只有当升力矩系数曲线有上凹段或扭转刚度曲线有下凹段存在时,扭转失稳才有可能发生。对于升力矩系数曲线不存在上凹段和扭转刚度曲线不存在下凹段时,平衡路径是稳定的,不会发生静风扭转失稳。扭转刚度的弱化是引起静风扭转失稳的因素之一。升力矩系数的非线性特性将引起等效刚度弱化,也是引起静风扭转失稳的因素之一。当初始攻角较大时,这种等效刚度弱化效应尤其应该给予重视。提出了新的失稳临界风速公式。公式统一,包含了非线性失稳及线性理论的结果;公式简洁,形式上与线性理论的公式相同。对于线性扭转刚度或线性升力矩系数的情形,临界点的物理意义明确、便于图解。新的临界风速公式还反映了初始攻角的影响。初始攻角增大,临界风速减小。