用空间刚架程序计算船体立体仓段结构

用电子计算机进行大型船体结构的空间计算已是生产中迫待解决的问题，本文用ＡＬＧＯＬ－６０按ＤＪＳ－６机规定给出一个一般性的空间刚架通用程序，该程序不仅可用于船体结构，并且可适用于各种由直线杆段组成的土建、桥梁、机车与航空的空间刚架结构的内力与变形分析。 本文程序已应用于我国自行设计的某大型油轮的立体仓段结构分析．使用情况说明，该计算程序是有效的，并可考虑船体构件粗短情况下剪切对弯曲变形的影响，除了舯立体仓段外，该程序对舶及船段复杂结构同样适用。     

基于梁格理论的扁壳桥结构空间效应分析

提出一套便于工程技术人员使用的扁壳桥结构空间分析与计算方法.引入壳体基本微分方程,推导出扁壳结构的等效刚度系数及梁格分析的截面特性,利用有限元程序直接计算壳体内力,根据程序计算结果进行承载力检算,提高扁壳桥结构分析的工作效率.研究结果表明,扁壳结构可以采用梁格法进行空间效应分析;与板壳法相比,梁格法计算效率高,且精度满足工程需求.     

超静定刚架计算中轴向变形的影响

研究超静定刚架内力计算中轴向变形的影响，指出按传统方法进行计算可能引起内力误差过大的问题，分析了产生误差的原因，并提出了一些新看法．     

计算刚架影响线的通用算法与程序

根据结构内力影响线定理提出了一个用程序计算刚架影响线的通用算法。编制了刚架结构影响线的计算程序，可以方便快速地计算刚架与连续梁等结构的弯矩影响线和剪力影响线，为工程结构的设计计算提供了方便。     

矩形截面齐次广义屈服函数及刚架极限承载力

针对矩形截面刚架结构极限承载力分析中存在的问题,本研究通过控制性内力分析遴选了合适的矩形截面广义屈服函数,通过齐次化后建立了矩形截面刚架结构极限承载力分析的弹性模量缩减法.首先,根据回归分析和拟合误差分析建立了等效齐次广义屈服函数;其次,利用齐次广义屈服函数定义单元承载比,通过有策略地缩减高承载单元弹性模量模拟结构刚度退化,进而通过线弹性迭代分析确定矩形截面刚架结构的极限承载力;最后,根据内力占比研究了平面及空间受力刚架的控制性内力,通过对比分析遴选确定了合理的齐次广义屈服函数,并验证了本研究提出的方法的计算精度和效率.结果表明:本研究提出的方法作为线弹性迭代方法具有很高的计算精度,且克服了传统的非线性迭代方法的缺陷,能够取得更高的计算效率.     

双曲薄壳稳定性的分析

弹性稳定理论分析的结果表明,当周边约束的影响可不考虑时,一般双曲薄壳的临界内力可按下式决定：式中：Ｔｅ－壳体在θ向的单位长度截面上的计算（压）内力;－壳体中曲面沿截面走向的曲率半径;δ－壳体厚度．Ｅ－材料弹性模数,μ－巴桑比数． 周边约束影响可不予考虑的条件如下：式中ｌｅ为壳体在θ向的跨度． 文中在分析了若干个在其中边界约束的影响必须于以考虑的例子,并将结果与已知结果作了比较． 最后,作者建议采用材料正切弹性模数的近似表达式,以便将分析结果,推广到弹塑性范围,并提出了结构计算中的实用公式．     

采动区门式刚架空间结构抗变形性能

为保证地表变形区门式刚架的正常使用,以门式刚架空间结构为研究对象,采用有限元模拟手段,研究了采动区空间门式刚架位于地表变形曲线不同位置时刚架的附加变形及附加内力的变化规律,分析地表变形对整体刚架的影响。模拟结果表明,处于地表沉陷盆地最大下沉点时,空间门式刚架结构受地表变形的影响最小。该研究为采动区门式刚架结构抗变形设计提供了参考。     

带滑动支座斜杆刚架位移法计算

为研究滑动支座对斜杆刚架内力的影响,利用位移法对斜杆刚架在荷载作用进行计算,并将结果与结构力学求解器计算结果进行比较。计算分析结果表明,斜杆两端的侧向位移不是独立线位移,可以根据结点运动几何关系找到斜杆转动的瞬时中心,结点线位移与结点至瞬时中心的距离成正比来计算斜杆两端相对侧移。位移法分析带滑动支座斜杆可等同于分析两端固定杆件。结构力学求解器分析结构内力速度快,数据结果与手算结果一致。该分析方法为工程技术人员和学生分析此类问题提供借鉴和参考。     

门式刚架轻钢厂房不均匀沉降原因及影响分析

建筑场地内用不同方法处理软土地基会导致基础产生不均匀沉降,使结构产生附加内力.本文结合某带轻型吊车的大型门式刚架单层厂房柱沉降观测数据,分析沉降产生的原因,运用ANSYS建立结构的整体模型,考虑空间作用计算不同沉降差对结构附加内力的影响.结果表明,柱沉降差在规范限值内,附加内力可忽略;当沉降差接近限值,设计中宜考虑附加内力影响.     

空间曲杆结构的内力计算

本文从空间曲线的几何性质出发，应用结构分析的弹性理论和矩阵方法，推导了一般空间曲杆结构内力计算的理论公式，并对其计算方法进行了讨论．     

近断层脉冲型地震动作用下黏滞阻尼器和双调谐质量阻尼器对曲线高墩刚构桥减震控制

为研究粘滞阻尼器(VD)和双调谐质量阻尼器(DTMD)对曲线高墩刚构桥的减震控制效果,基于OpenSees建立某曲线高墩刚构桥的非线性分析模型,选取三条近断层脉冲型地震动对其进行动力时程分析。分别探究了VD的阻尼系数和阻尼指数,以及DTMD的上下层结构的阻尼比、质量比、频率比等阻尼器参数对其在曲线高墩刚构桥中的减震效果影响规律。结果表明：在本文分析VD的阻尼系数、阻尼指数变化范围内,VD对曲线高墩刚构桥墩顶位移减震率在9.42%~15.28%范围内,近断层脉冲型地震动作用下粘滞阻尼器对曲线高墩刚构桥的减震效果不佳。设计较优的DTMD控制下曲线高墩刚构桥的结构内力减震效果在45%左右,结构位移加速度在55%~75%范围内,DTMD可用于曲线高墩刚构桥减震控制中。     

基于曲线拟合的平面弧形梁内力简化计算

为解决在计算弧形梁内力时存在的单元数量与计算精度之间的矛盾,通过数值拟合的方法,建立了均布荷载作用下平面弧形梁内力与等跨直梁内力之间的数学模型,通过该模型能够较容易地由直梁内力求出弧形梁的内力。计算简单,运算效率高,计算误差满足工程计算要求,计算结果偏于安全,具有一定实际应用价值。     

不同曲率下预应力斜墩曲线连续刚构桥施工过程变形分析

桥墩横向变形是曲线连续刚构桥产生径向位移和扭转变形的主要原因,为探究预应力斜墩对曲线连续刚构桥施工过程变形的影响规律,通过矩形斜墩在曲梁偏压和桥墩预应力作用下墩顶横向位移和转角计算公式的理论推导,阐释了预应力斜墩在曲线连续刚构桥悬臂施工过程中变形的主要规律;以实际工程为背景,通过不同曲率半径的曲线连续刚构桥数值模拟分析,研究了曲率半径对该类桥梁各施工荷载作用下空间变形的影响规律.结果表明:斜墩的斜腿构造和预应力对减小曲梁的径向位移和扭转变形作用明显;最大悬臂状态曲梁的径向位移和扭转变形由悬臂根部向悬臂端先增大后减小,且峰值随曲率半径的减小而向桥墩靠近;直线连续刚构桥的径向位移和扭转变形产生于桥墩的横向变形,而曲线连续刚构桥还包含了曲梁自身的径向位移和扭转变形.预应力斜墩曲线连续刚构桥施工过程变形复杂,桥梁施工控制尤其需要关注其径向变形和扭转变形.     

V形墩连续刚构桥静动力行为及地震响应分析

以新洋港V墩连续刚构桥为工程背景,采用结构分析软件Midas／civil2010建立空间有限元模型,进行施工全过程仿真分析,计算主桥各个施工阶段和运营阶段不利荷载组合下的内力、应力和变形情况;同时,进行动力特性分析,并分别用反应谱法和一致时程激励法计算主桥在El地震作用下的内力和位移响应．计算表明,施工及运营阶段主桥受力合理,满足规范要求;地震作用下的位移响应较小,考虑竖向地震作用对V墩轴力和主跨跨中内力影响较大,计算结果可为抗震设计提供依据．     

波形钢腹板箱梁桥面板横向内力计算方法

通过静力试验,对单箱双室波形钢腹板缩尺试验梁的桥面板横向受力特点和箱梁框架变形进行分析.结合试验结果和波形钢腹板箱梁的力学特点,提出了一种刚架模型,并将波形钢腹板箱梁桥面板的横向内力计算结果与传统箱梁框架模型和公路桥规中的简支板与连续板模型的横向内力计算结果进行对比.结果表明:刚架模型和箱梁框架模型的计算结果与试验值较为吻合,误差均在10%以内;简支板与连续板模型的计算结果则较为保守,与试验值的误差在20%左右;与箱梁框架模型相比,刚架模型比较简单,并且考虑了波形钢腹板线刚度与混凝土桥面板线刚度比值对混凝土桥面板横向内力的影响.     

具有环形平板封头加筋圆柱壳的强度分析

讨论一类特殊工程结构——具有环形平板封头加筋圆柱壳的强度问题.利用解析法导出均布荷重、内缘分布力与外缘分布弯矩同时作用时环形板的弯曲公式;使用迁移矩阵法求解承受均布压力、边缘分布弯矩及分布力作用下的加筋圆柱壳.利用边缘处变形协调条件建立方程组,解出各有关状态变量.在此基础上进行了大量的数值分析,得出了一些可供工程设计参考的结论.     

大跨曲线连续刚构桥预拱度的参数化研究

结合广州某大跨曲线连续刚构桥,通过参数变异改变该桥的曲率半径,分析研究了结构自重、施工挂篮、预加力以及混凝土收缩徐变对桥梁悬臂施工过程中预拱度设置的影响,为曲线刚构桥悬臂施工预拱度的设置提出了科学建议.     

空间曲梁结构的半解析解

本文介绍一种用半解析解方法推导及编制出的空间曲梁结构的半解析解计算程序,它可以用于计算各种类型的曲梁结构。与有限元直梁单元相比,其划分单元数目大大减少,计算精度显著提高,可以被认为是精确解。     

对偶性与特大增量步算法在复杂平面框架中的应用

特大增量步算法(LIM)是一种基于力法和广义逆矩阵理论的迭代算法,在简单桁架和刚架非线性初步应用中,达到相同计算精度下有同等甚至超过位移有限元的计算效率。针对工程中的复杂杆系结构,利用平衡与协调的对偶性,探讨LIM在复杂平面框架结构中的应用,建立了平面框架结构的LIM基本方程,提出了针对典型支座约束以及组合结点的处理方法。该处理方法的线弹性问题算例表明,与位移有限元相比具有至少同等的精度和相当的计算效率。在支座本身不考虑塑性的情况下,该处理方法同样适用于弹塑性问题,为LIM在复杂杆系结构的弹塑性分析中奠定了基础。     

双向水平地震作用下非对称框架结构抗震分析简化方法

采用刚性楼板假定,取各个楼面的质量中心在x,y方向的位移与绕z轴的转角作为自由度,将非对称空间框架结构简化为串刚片模型.将空间框架按两个正交方向划分为若干平面框架子结构,求得这些平面框架子结构的刚度矩阵后将其缩聚,再应用直接刚度法形成整体结构的刚度矩阵.该方法同时考虑了结构的扭转耦合及梁柱节点的弯曲转动.最后,通过一个结构的模态分析与弹性时程分析,比较了按本文方法与用ansys按空间有限元方法计算的结果,两者相符良好.故本文方法可用于非对称框架结构的抗震分析与设计.