预应力带肋板与叠合板抗弯性能试验

目的研究预应力带肋板和预应力带肋叠合板的抗弯受力性能,为在实际工程中的应用以及数值模拟分析提供参考依据.方法采用自行设计的预应力带肋板与叠合板,分别对预应力带肋板与预应力带肋叠合板进行均布加载试验,并采用ABAQUS软件进行模拟与试验数据对比,通过试验数据、试验现象分析力学性能.结果净跨4 640 mm的预应力(肋宽:120 mm、肋高:70 mm)带肋板在预应力度λ=0.47,施工荷载2 k Pa作用时,施工期间不需要加设支撑,可以满足承载力、挠度和变形要求;预应力带肋叠合板的最大跨度通过计算可以达到5 100 mm.预应力带肋叠合板的挠度、裂缝在达到使用荷载时均满足要求.预应力带肋叠合板的结合面没有出现起皮、错层现象.结论新型的预应力带肋叠合板具有制作工序简单、整体性能良好的优点,且板上所凸起的肋取代了常见叠合板结构中的桁架筋,既节约了大量钢筋,又能够满足施工过程中的吊装要求.     

双参数地基上带肋筏板基础的耦合数值方法

为解决工程中有关带肋筏板基础与地基土相互作用的计算分析等问题,将带肋筏板基础中的筏板由无单元法模拟,肋梁由有限元方法模拟,根据虚功原理,建立了双参数地基上带肋筏板的一种耦合数值方法.该耦合方法可以计算具有非规则形状、斜交叉梁的带肋筏板基础.实例计算论证了方法的合理性、可行性.     

爆燃火灾全程下多梁式PCT型梁桥剪力滞效应

针对火灾下预应力混凝土T(PCT)型梁桥顶板的开裂,利用热力耦合方法分析了爆燃火灾下4片预应力混凝土T梁桥的温度场和剪力滞时程演变规律。研究结果表明:火温全程T型梁翼缘板连接部位温度值高于翼缘板根部,呈现出以腹板与顶板交合部位为中心逐渐向翼缘板边缘部位呈稀疏温度带间隔梯度过渡的"V"状分布云;火温初时,恒载作用下顶板最大压应力位于两边肋顶部,最小压应力位于两边梁外侧悬臂板端部,单片梁体顶板呈负剪力滞状态,4片梁体顶板剪力滞呈"W"状,其峰值之比接近1.0;随火温时间延增,两中肋的应力峰值点出现在半悬臂板宽度处,应力变化幅值大于两边肋与四肋同时受火的顶板应力变化幅值,顶板部分出现拉应力;随火温时间延增,各片T梁顶板处于负剪力滞状态;研究可为预应力桥梁实用抗火设计提供依据。     

带肋板尾缘开缝叶片内的流动传热性能研究

针对燃气透平带肋板的尾缘开缝叶片,采用RANS(Reynolds Averaged Navier-Stokes)方程求解结合SST γ-Re_θ转换模型数值方法,研究了3种来流湍流度、3种来流雷诺数和3种冷气质量流量比条件下叶片和尾缘开缝区域的流动传热性能,并与无肋板开缝叶片进行了对比,利用实验数据考核了数值方法的有效性。计算结果表明:随着来流湍流度的增大,带肋板的尾缘开缝叶片表面传热系数逐渐增大,开缝壁面的传热系数基本不变,能量损失系数和总压损失系数随之增加;在相同来流湍流度时,增加来流雷诺数可降低损失;增大冷气质量流量比对叶片表面的传热系数影响很小,但可显著提升开缝壁面的传热系数;与无肋板的开缝叶片相比,带肋板的尾缘开缝叶片表面的传热系数和压力系数更低,开缝壁面换热系数更高;当Re为2.0×10~6时,带肋板的开缝壁面平均换热系数比无肋板时的高14.46%,来流雷诺数分别为0.5×10~6、1.0×10~6、2.0×10~6时,相比无肋板开缝叶片,带肋板尾缘开缝叶片的能量损失系数分别增加了3.75%、5.91%、6.75%,总压损失系数分别降低了3.4%、3.37%、2.06%。     

肋板倾角和形状对尾缘开缝区域非定常冷却性能的影响

针对燃气透平叶片带肋板的尾缘开缝模型，采用延迟分离涡模拟非定常数值求解方法，研究了3种肋板倾角(10°, 12.5°, 15°)、4种肋板形状(直肋板，直-直型扩张肋，直-直型收缩肋，直-拱型收缩肋)条件下尾缘开缝区域的流动性能与冷却效果，分析了肋板几何参数对尾缘开缝区域流场结构和气膜冷却性能的影响。计算结果表明：对于带肋板的尾缘开缝结构，开缝壁面的展向平均冷却效率在肋板末端会因为冷气难以向肋板正后方扩散而出现突降，且突降幅度随着肋板倾角的增大而增大；增大肋板倾角会降低开缝壁面的整体冷却性能，当肋板倾角从10°增大至15°时，开缝壁面展向平均冷却效率的最低值从0.66降至0.6,下降了约9.1%;在4种肋板形状下，直-直型扩张肋在肋板间的开缝壁面上拥有最佳的冷却性能，在肋板下游的开缝壁面上表现最差，直-拱型收缩肋在这两段区域内的表现正好与之相反；直-拱型收缩肋条件下开缝壁面上展向平均冷却效率的最低值为0.675,相比直-直型扩张肋提升了约15%。     

竖向加劲式钢板剪力墙的抗剪性能

用ANSYS有限元程序对两边连接竖向加劲式钢板剪力墙进行数值模拟分析.将两边连接竖向加劲式钢板剪力墙的初始刚度的有限元计算值与两边连接非加劲钢板剪力墙的理论值进行了比较.探讨了加劲肋和名义轴压比对于钢板墙的影响.分析了带边框构件的两边连接竖向加劲式钢板剪力墙在水平荷载作用下的构件破坏顺序和受力机制.对一个典型尺寸规格的单层带边框两边连接竖向加劲式钢板剪力墙与一个对应边框尺寸规格的单层带边框四边连接竖向加劲式钢板剪力墙进行推覆分析,对比了两者的部分抗震性能.     

竖向加劲式钢板剪力墙的抗剪性能

用ANSYS有限元程序对两边连接竖向加劲式钢板剪力墙进行数值模拟分析.将两边连接竖向加劲式钢板剪力墙的初始刚度的有限元计算值与两边连接非加劲钢板剪力墙的理论值进行了比较.探讨了加劲肋和名义轴压比对于钢板墙的影响.分析了带边框构件的两边连接竖向加劲式钢板剪力墙在水平荷载作用下的构件破坏顺序和受力机制.对一个典型尺寸规格的单层带边框两边连接竖向加劲式钢板剪力墙与一个对应边框尺寸规格的单层带边框四边连接竖向加劲式钢板剪力墙进行推覆分析,对比了两者的部分抗震性能.     

钢制储罐拱顶加强肋结构设计与优化

储罐拱顶加肋是提高储罐稳定性的重要措施之一.加强肋结构主要由经向肋和纬向肋与拱顶顶板焊接起到加强拱顶稳定性的作用.纬向肋圈数和扇形板数决定了肋结构形式,进而影响拱顶稳定性的提高、肋板钢量的消耗和工程施工的难易程度.根据带肋球壳许用外压公式和加强肋耗材量,对加强肋结构进行设计与优化.结果表明,对于给定截面积形状和大小的肋,纬向肋圈数和扇形板数对拱顶的肋耗钢量和拱顶稳定性存在影响.以单位重量钢材提供的许用压力最大为优化条件,存在唯一的最优纬向肋圈数、纬向肋间距和扇形板数,使拱顶设计最优.     

带端板加劲肋的外伸端板连接的梁柱节点试验

为了讨论加劲肋对连接性能的影响,对带端板加劲肋的外伸端板连接的梁柱节点进行了循环荷载作用下试验研究.分析了端板、端板加劲肋、梁柱翼缘和腹板在荷载作用下的应力情况,确定了这种连接的受力性能及破坏模式,分析此类连接的滞回曲线、连接初始刚度、承载能力和延性特征.试验结果表明,加劲肋是提高节点性能的一项有效措施.     

一种带肋的曲线板单元

将桥面板与梁肋整体视为一个单元,采用位移和转角各自独立插值的Mindlin板单元和8节点Serendipity单元的位移模式,构造了一种用于考虑几何非线性的带肋曲线板单元．在此模型中,考虑了梁肋的作用,但梁肋不必放在板单元的节点连线上,克服了以往带肋曲板板肋各自独立划分单元时其结点连接位移不协调的问题．算例表明,本文方法计算结果可靠、自由度较少,适用于大跨度曲线梁桥的非线性空间结构计算分析．     

四边固定矩形薄板的位移和频率

四边固定的矩形薄板在求位移和频率时 ,依照弹性理论和相应的边界条件 ,建立了四边固定矩形薄板的边值问题 ,利用瑞利———李兹法和迦辽金法 ,得出其最低频率。为材料科学在力学性能上提供了一定的参考价值。     

加肋板在横向载荷和板中面力共同作用下的挠度分析

用能量法导出加肋板结构在横向荷载和中面力共同作用下计算挠度的公式。     

强电场和机械荷载联合作用下轴对称压电层合圆板的非线性变形

本文研究可移简支及夹支边界条件下,轴对称压电层合圆板在强电场和机械荷载联合作用下的非线性变形,考虑电致伸缩的非线性压电效应及几何非线性,导出轴对称压电层合圆板的von Karman方程,利用幂级数法求解,得到强电场和均布载荷作用下的挠度、轴力及轴向位移的解析表达式,通过对双压电晶片执行器的数值计算及分析,得到线性与非线性模型之间的差别和适用范围。     

开孔板的有限元分析

智能建筑的大量出现 ,其中的辅助设施越来越多 ,也越来越复杂 ,导致很多管路、线路、电梯都是从楼板中开孔穿过 钢筋混凝土板开孔后受力性能会发生改变 ,孔的周围出现应力集中 用有限元分析了四边固支开孔板在不同开孔位置和形状 ,不同开孔面积的情况下内力的改变 ,获得了内力改变的规律 ,并和三边固支板、悬挑板在近似的边界条件下的受力情况进行比较 ,得到一些相近的结果 ,并为以后在实际工程中类似的情况提出了一些工程设计建议     

在复合载荷作用下变厚度圆薄板大挠度问题

本文用变厚度板壳大挠度理论的修正迭代法,对复合载荷作用下的周边固定的变厚度圆薄板进行了求解,得到了精确度较高的二次近似解析解。本文的结果用于特殊情况就可以得到和文[1,2]完全一致的结果。本文还绘出特征曲线进行了比较,其结果是理想的。     

连续性最小二乘法解正交异性薄板弯曲问题

本文使用加权残数法的连续性最小二乘法分析正交各向异性矩形薄板的弯曲问题。采用一个能满足边界条件的试函数,分别分析了四边固支,三边固支一边简支,二相邻边固支、二相邻边简支,一边固支、三边简支和四边简支的矩形薄板。最后以双重三角级数的形式给出了弯曲计算公式。     

对边简支对边滑支三维矩形层合板的精确解

在状态空间体系下,研究四边简支层合板壳精确解的文献较多,而关于其它边界条件问题的文献却不多见。根据矩形板一对对边简支(simply supported)另一对边滑移(slippery surface)的边界条件特征,构造了状态变量三角函数形式表达式。然后,基于三维的状态空间方法,将状态变量以级数形式展开,推导了相应的三维状态方程。借助四边简支矩形层合板的求解方法,给出了矩形层合板表面受均布压应力作用下的数值实例。从数值结果和位移图形可以看出,本文的矩形层合板弯曲变形具有明显的圆柱弯曲特征,其数值结果可作为其它数值法的标准解。     

不同加强筋结构平板在爆炸载荷作用下的动态响应仿真

 针对爆炸载荷作用下外层结构防护能力加强问题,对四边固定的具有不同加强筋类型的平板在爆炸冲击载荷作用下的动态响应问题进行了数值仿真研究。利用ABAQUS软件建立了4种平板的有限元模型,仿真计算了平板在爆炸载荷作用下的响应,比较分析了平板的能量分布、平板中心点处的最大挠度值及应力分布等特性。结果表明,单纯地在平板背面添加加强筋数量对于抗爆性能的提高意义不大;所设计的4类平板中,由加强筋耦合成三角形的平板抗爆性能最佳。     

一类m-点边值问题两个正解的存在性

Ren Jingli,Ge Weigao(2003)利用一新的不动点定理研究了一类算子多点边值问题,得到两个正解的存在性,但在定理证明过程中出现了错误,本文研究了一类算子两个正解的存在性,改正了Ren Jingli,Ge Weigao的错误,本质地推广并改进了原有的结果。     

磁场中薄板功的互等定理

对于两个具有相同的材料、尺寸和形状，但可以具有不同的不变横向磁场作用，还可以具有不相同的静力边界条件和位移边界条件的金属模板进行了分析研究，并在这两个金属模板之间建立了功的互等定理。作为算例，应用该互等定理计算了在横向磁场中两对边简支和另两对边固定金属薄矩形板的固有频率。计算表明，该定理简便实用，适合于工程实际应用。