下承式钢桁结合梁桥的畸变分析

采用对下承式钢桁结合梁桥进行连续化处理的力学模型,考虑结构在畸变荷载作用下的变形特征,给出了结构的变形能.基于能量变分原理推导了下承式钢桁结合梁在畸变荷载作用下的近似解析解.通过一个下承式钢桁结合梁桥算例分析了结构在畸变荷载作用下的受力特性.结果表明:该桥的最大畸变位移约为双线对称活载作用下主桁最大挠度的1/3;主桁的应力水平较低,变化趋势与畸变位移相吻合;混凝土板顺桥向正应力,沿横桥向板端最大,正中为零,应力水平与双线对称活载作用下的相当.     

薄壁曲线箱梁材料非线性分析的内力塑性系数法

目的 研究薄壁曲线箱梁考虑剪力滞效应和材料非线性的计算方法.方法 基于势能变分原理,推导了薄壁曲线箱梁的刚度方程.采用变刚度初法应力法,并结合截面内力塑性系数修正刚度系数,对薄壁曲线箱梁的材料非线性问题进行了求解.结果 通过算例计算,得到了曲线箱梁顶底板的应力分布以及挠度和扭转角的变化曲线.结论 笔者的计算结果与试验值整体吻合较好.对于薄壁曲线箱梁,悬臂板、顶板和底板,分别取三个不同的剪力滞翘曲位移函数的结果,精度优于三者取一个统一的剪力滞翘曲位移函数;随荷载的增加,弯曲剪力滞效应系数较挠度和扭转角更早进入非线性状态,翼缘截面上的应力分布逐渐趋于均匀,上翼缘应力的这种变化趋势要略滞后于下翼缘,而中支座截面翼缘应力的这种变化趋势则略快于左跨跨中和右跨跨中截面.     

薄壁箱梁在保向力作用下的弯扭屈曲

薄壁杆件弯扭屈曲计算是薄壁结构设计中的一个重要内容.本文针对高宽比较大的简支薄壁箱梁,考虑弯扭屈曲变形中腹板的受力特征,将腹板由剪力滞导致的翘曲位移假设为三次抛物线规律分布函数,利用能量变分原理推导出薄壁箱梁在保向力作用下的弯扭屈曲控制微分方程,根据伽辽金法予以求解,得到了简支薄壁箱梁弯扭屈曲的临界荷载和临界荷载系数.通过分析表明,扇形惯性矩对临界荷载影响很小;荷载沿梁高方向的作用位置、翼缘宽度、腹板高度和梁跨度是影响临界荷载系数的主要因素;剪力滞效应的影响程度对跨度和腹板高度的变化较为敏感.     

压弯箱梁剪力滞效应的实用计算方法

基于数理统计的基本原理，运用多元回归分析方法，建立了压弯箱梁结构的剪力滞实用计算公式。该研究是对目前薄壁压弯箱梁剪力滞计算方法的进一步改进，得出的研究成果使原本复杂的计算变得较为简单，为工程设计提供了参考。     

低速冲击下RC梁的动态响应和破坏机理研究

考虑材料非线性和应变率相关性等因素的影响,运用LS_DYNA非线性有限元软件对RC梁横向低速冲击试验进行了数值模拟,从动态损伤扩展、冲击能量转化等方面研究了RC梁的冲击响应过程和破坏机理。结果表明:RC梁的冲击响应过程可分为局部响应、整体响应和回弹变形三个阶段;RC梁的损伤主要发生在局部响应阶段,梁体变形主要发生在整体响应阶段;局部响应阶段的冲击力完全由梁体惯性力平衡,整体响应阶段的变形模式和截面弯矩分布与刚塑性模型基本相同;受拉钢筋变形耗能是RC梁最主要的冲击耗能机制。     

轴向受力梁结构线弹性碰撞问题求解

研究了质点对轴向受力的Euler-Bernoulli梁结构任意位置的横向撞击问题.把撞击体系简化为质量-弹簧体系模型,采用积分变换方法,对撞击体系的控制微分方程、边界条件和连续条件进行Laplace变换,在频域内求得其解析表达式,然后采用Crump逆变换方法进行数值反演,得到时域内的各种动力响应.数值算例给出了撞击力、弯曲应力和剪力随时间变化的曲线,通过与有限元比较验证了本方法的正确性.最后研究了撞击位置、轴向压力、撞击质量、撞击速度和柔度系数等参数对撞击力的影响,得出了一些有用的结论.     

有界随机噪声参数激励下碰撞系统的矩稳定性

研究了单自由度线性单边碰撞系统在有界随机噪声参数激励下系统的矩稳定性问题. 用 Zhuravlev 变换将碰撞系统转化为连续的非碰撞系统,然后用随机平均法得到了关于慢变量的随机微分方程. 利用伊藤法则给出了系统一、二阶矩满足的常微分方程,根据微分方程的稳定性理论得到了系统一阶矩稳定充分必要条件的解析表达式和二阶矩稳定充分必要条件的数值算法,并对理论结果用数值方法进行了仿真计算.理论分析和数值仿真表明,无论是相对于一阶矩还是二阶矩的稳定性,随着随机激励振幅变大,系统的稳定性区域变小从而使得系统变得不稳定. 而当调谐参数趋于零系统达到参数主共振情形时,系统的稳定性区域变得最小. 当随机噪声强度逐渐变小趋于零时,由二种矩稳定性给出的稳定性区域变得一致. 在一定的参数区域内,随机噪声使得系统稳定化.     

变截面柔性梁横向碰撞问题求解

研究了质点对变截面柔性梁横向碰撞问题.根据截面特性和撞击作用的影响,将柔性梁离散为若干个单元,然后对撞击体系的控制微分方程、边界条件和连续条件进行Laplace变换,在频域内求得波动解,然后采用Crump逆变换方法进行数值反演,最后得到时域内的各种动态响应.数值算例给出了撞击力、位移、切应力和正应力的响应图,结果展示了截面的变化对其动力响应的影响,且通过与有限元的比较验证了本方法的正确性.此方法还可以推广到求解柔性梁的多点横向碰撞问题.     

薄壁箱梁考虑剪力滞的非线性理论研究初探

介绍了国内外近几十年来有关薄壁箱梁剪力滞及非线性研究成果,综述了所获成果的研究理论和方法,提出了研究考虑剪力滞进行材料非线性的初步构想,进一步提出研究的大致内容及可能产生的成果及研究意义。     

薄壁曲线箱梁考虑材料弹塑性的剪力滞效应

依据势能变分原理,推导了薄壁曲线箱梁考虑翼缘应力剪力滞效应和材料非线性的刚度矩阵。采用样条有限点法和截面内力塑性系数法对薄壁曲线箱梁的弹塑性问题进行了求解。研究表明:弯曲剪力滞效应系数的非线性特征较挠度和扭转角的要明显;在荷载达到一定程度时,随荷载的增加,箱梁截面上的翼缘应力的分布逐渐均匀。该文的方法简单、实用,并可推广于变截面、变曲率薄壁曲线箱梁的计算。