变截面悬臂构件挠度计算的等效柱法

基于最大位移相等原理,应用辛普生积分公式导出了变截面悬臂构件挠度计算的等效柱法,将变截面构件挠度计算的复杂积分运算转化为等截面等效柱的惯性矩计算,力学概念明确.算例表明,等效柱法简便实用,适用性广,精度较高,是变截面构件挠度计算的有效方法.     

含横向裂纹悬臂梁的损伤检测

研究了含有横向裂纹的悬臂梁的弯曲问题,并给出了一种对悬臂梁进行损伤检测的方法.将梁的损伤模拟为一个附加柔度,根据理论分析,建立了梁的挠度和损伤位置以及附加柔度之间的关系,定义损伤处梁的剖面惯性矩与完整剖面的惯性矩之比为惯性矩系数,结合有限元法,建立附加柔度和惯性矩系数的关系,给出了一个由附加柔度计算惯性矩系数的公式,根据惯性矩系数估计损伤程度.通过一个梯形截面梁的算例证明,提出的计算公式和损伤检测法是准确有效的.     

等截面抛物线无铰拱挠度影响线的计算

拱式桥梁在公路桥梁中占的比重较大,在拱桥的设计、施工和科学试验工作中,除进行拱的内力计算外,还需进行挠度计算。近年来发展起来的大跨度拱桥,拱轴线多采用悬链线,其挠度影响线有关公式已有资料登载。对于中小跨径拱式桥梁,尤其是坦勤拱桥,其拱轴线多采用二次抛物线,为了应用,我们推导了如下的抛物线挠度影响线     

不同倒角形式对空腹梁受力性能影响的试验研究

为研究空腹梁的承载力和挠度受设置倒角与否、倒角形式、开孔尺寸大小、孔洞长高比及孔洞分布等因素的影响程度,通过改变各影响因素,设计了5根试验梁进行承载力和挠度试验,并与Abaqus模拟结果对比。结果表明:当达到挠度容许值时,抗剪键与梁肋交接点处不设置倒角的空腹梁承载力只有设置倒角空腹梁的80%左右;设置等腰直角三角形倒角与设置1/4圆弧倒角对空腹梁承载力的影响不大;孔洞长高比是影响空腹梁承载力的一个重要因素,孔洞长高比取2左右为宜;倒角与梁肋交接点处为空腹梁的薄弱部位;构造措施合理的空腹梁承载力受挠度控制,挠度试算时其等效惯性矩可取实腹梁理论惯性矩的55%。     

高速铁路下承式板桁结合梁的受力分析

为了了解下承式板桁结合梁的受力性能,根据京沪高速铁路上的1座简支下承式板桁结合梁桥,设计制作了1个4节间下承式板桁结合梁模型,并分3个阶段10种荷载工况进行了模型试验,对主桁和纵梁的挠度,横梁的竖向、水平位移,纵、横梁、主桁各杆的应力,混凝土板上的应力、裂缝分布及宽度进行了分析,研究了混凝土板与主桁结点是否直接相连以及制动撑对结构的影响.试验结果表明:主桁的挠度和内力与按平面桁架计算的结果相比相差不大;在桥面系中,最大应力发生在横梁2上,混凝土的受力状态以竖向荷载作用下的弯曲为主;在竖向荷载作用下,制动撑的作用不大,但在水平荷载作用下,制动撑的作用明显;设计时可不考虑各种偏载的影响.     

桥梁动挠度数据分析及应用研究

动挠度是桥梁动载试验一项重要的检测内容,通常用来分析桥梁的冲击系数。此外,动挠度曲线还可以用来分析计算桥梁的自振频率、阻尼比以及桥梁的影响线。以某两跨一联连续钢箱梁桥为工程背景,通过对实测动挠度数据的分析,详细介绍了桥梁的冲击系数、自振频率以及影响线的分析计算方法。     

基于响应面法的液压机横梁立板厚度优化

提出基于响应面法的横梁结构优化方法,对液压机上横梁立板的厚度进行优化设计。通过单因素实验系统地考察各筋板厚度对上横梁挠度的影响量,并进行方差分析、模型拟合度分析,再利用响应面优化法,以挠度最小为优化目标,优化设计各筋板厚度,所得最优立板厚度分别为65.96,mm、87.29,mm、54.41,mm、37.74,mm,最优挠度为0.615,79,mm,较原始设计方案提升了12.39%,。与有限元模拟值比较,得出响应面拟合模型的结果准确性高,也证明优化方法的可行性。     

基于梁格法在用简支梁桥荷载横向分布应用研究

基于梁格理论建立在用简支梁桥空间梁格有限元计算分析模型,分析了纵梁间不同横向连接形式的模拟及虚拟横梁间距、截面特性值的取值对荷载横向分布的影响特征和规律.同时,提出了基于梁格法调整纵梁间横向弯矩传递有效值及虚拟横梁截面特性值的在用简支梁桥荷载横向分布实用计算方法,并通过与实际桥梁结构静载试验的挠度、应力等结果的对比,验证了方法的正确性.     

多梁式平面弯梁桥的横梁分析法

将宽跨比较大的多梁式平面弯梁桥桥跨结构看作是主梁与横梁互为弹性支承的结构,考虑弯扭耦合作用的特点,应用结构力学的位移法,求出结点的挠度与扭角,进而找出结点力．由于摒弃横梁刚度无限大的假定,充分考虑横梁受力后的实际挠曲变形,因此能同时比较精确计算主梁荷载横向分布与弯梁桥的横梁内力．     

哈尔滨绕城高速公路松花江斜拉桥9#主塔上横梁支架设计

主塔上横梁支架是大跨径斜拉桥施工设计的难点之一,需要考虑技术、经济等诸多因素的影响,本文着重介绍了哈尔滨绕城高速公路松花江斜拉桥9#主塔上横梁支架设计的方案比选、支架强度和稳定性计算等内容。     

UG二次开发中截面惯性矩计算方法的研究

针对复杂截面弯曲件成型中涉及的截面惯性矩计算问题,从惯性矩的定义出发,提出了一种求截面惯性矩的算法,即先求出过截面形心某一定轴的惯性矩和惯性积,然后利用转轴公式求得形心主惯性矩,再借助VC 开发平台,利用UG/Open API和MFC函数实现UG的二次开发。     

用狄利克莱公式计算张量

对惯量张量、电四极矩用积分法计算和狄利克莱公式计算作对比,表明用狄利克莱公式[1]计算简洁、方便.并指出计算一类非均匀类椭球体惯量张量及电四极矩的计算方法.     

考虑运动副间隙的平面四杆机构惯性力平衡的优化计算

以间隙动力学指标作为目标函数 ,以理想机构惯性力平衡的优化计算 ,模拟反映了运动副间隙对四杆机构动力特性的影响。方法简单实用 ,可推广应用于其它机构惯性力平衡和惯性力矩平衡的优化计算中。     

陶粒混凝土单向板试验研究

对16块陶粒混凝土单向板进行试验研究．板的开裂弯矩、极限弯矩、正常使用条件下的裂缝宽度和挠度符合国家行业标准的技术要求．给出了开裂弯矩的计算公式,公式计算值与试验结果符合良好。     

连续刚构桥跨中节段混凝土接缝抗弯性能研究

为解决大跨径连续刚构桥在后期运营中常发生的刚度下降和跨中挠度持续增加的问题,采用节段混凝土接缝抗弯试验模拟连续刚构桥的悬臂施工,考虑试件是否分段以及分段后截面是否凿毛、钢筋布置状况、预应力等因素对大跨度连续刚构桥跨中挠度的影响规律进行研究,并对比分析不同弯曲下挠理论.试验结果表明:凿毛使接缝处混凝土结合能力得到有效提升...     

多点锚固体外无粘结CFRP预应力加固RC梁的抗弯性能

在梁侧或梁底用波形齿横向张拉CFRP片材并锚固的体外预应力加固混凝土结构技术,对3根完全相同的7m跨T形截面梁进行加固:其中2根梁侧面加固;1根梁底部加固。试验表明:多点锚固体外无粘结CFRP预应力可以依据构件的弯矩来调整各段的加固量从而更有效的利用CFRP材料的高强性能;梁底与梁侧加固对提高构件的抗弯刚度差别不大;波形齿能彻底解决预应力CFRP片材的锚固问题。以该3根加固梁的试验结果为基础,提出了梁体极限状态下塑性绞区长度的体外无粘结预应力碳纤维加固受弯构件的抗弯承载力公式,以及考虑二次效应的有效惯性矩法的挠曲变形的计算公式,通过与试验值的对比分析可知,所提出的方法可供设计参考使用。     

基于栓钉柔性连续预应力组合梁挠度增量理论解

将连续梁分解成有端弯矩作用的简支梁,根据分离体挠曲变形协调,建立界面切向力与法向力的关系方程;与界面连接件的剪力滑移物理方程联立,可解得界面切向剪力及滑移的分布函数,以分解简支梁在内支座处的滑移应变及挠曲线的二阶导数相同等作为连续梁的边界条件,求解积分常数,从而导出考虑界面滑移的连续组合梁挠曲线方程。结果表明:连续梁在中支座处虽然滑移为零,但滑移应变不为零;跨中最大弯矩截面的滑移计算结果为零,与实际吻合,因此可作为一个边界条件,独立求解跨中有弯矩极值点的边跨滑移挠曲线方程,进而逐跨求解挠度增量。     

基于挠度理论的三塔四跨悬索桥静力特性分析

为研究三塔四跨悬索桥活载效应下的静力特性,拓展单跨悬索桥挠度理论公式,建立了多塔连跨悬索桥挠度理论非线性微分方程组,引入“代换梁法”求解方程组。基于MATLAB语言平台考虑了集中力引起的主缆水平力增量对影响线的非线性影响,开发出基于挠度理论的多塔连跨悬索桥内力线形的程序。研究结果表明:挠度理论解与有限元法的计算结果具有较好的一致性,位移相对最大偏差为5.3%,弯矩最大相对偏差为13.9%; 加劲梁最大挠度发生在两个主跨跨中处; 挠度理论的位移和弯矩大于有限元的计算结果,依此控制结构设计是较安全的。挠度理论在三塔四跨悬索桥设计中具有足够的适用性,可以应用在多塔连跨悬索桥的初步或者概念设计方面。     

Torsional inertia moment of beam element with complex section analysis based on FEM

Currently, for the analysis of complex bridge based on beam element, the calculation of cross-section torsional inertia moment is still an unresolved technical problem. Most current calculation of section torsional inertia moment is an approximate analytic method for two-dimensional cross-section, which is not fully consistent with the actual situation, and do not consider the effects of diaphragm in bridge. In order to analyze accurately cable-stayed bridge, suspension bridge and other complex bridge structures based on beam element, the calculation method of section torsional inertia moment based on finite element method (FEM) is invented in this paper. Firstly, setting up local cantilever fine model with solid element or shell element and applying torsion on the end of cantilever. Secondly, calculating the torsion angle of cantilever by FEM method and then the torsional moment through equivalent beam method. Finally, the examples of the section torsional moment calculation of concrete model with solid element with diaphragm and steel girder box model with shell element with diaphragm are used to verify the calculation method, which is applied to the suspension bridge design and construction control special software SBNA developed by Research Institute of Highway Ministry of Transport. Taizhou Bridge under construction is one of the examples.