小刚度劲性水泥土梁抗弯刚度试验研究

针对南京地区淤泥质粘土、砂土两种土质,根据相似理论采用模型梁方法,测定组合梁刚度,研究型钢与水泥土共同作用机理,采用刚度贡献系数方法分析组合梁中水泥土对梁刚度的贡献,为小刚度劲性水泥土地下连续墙基坑支护法提供必要的技术参数和理论支持。     

半刚性连接钢框架的简化设计方法

采用三参数力学模型模拟半刚性框架梁柱节点的弯矩-转角性能,螺旋弹簧模拟节点连接的半刚性,考虑了梁柱间的相对转角关系,通过引入半刚性梁柱节点梁的线刚度修正系数Fij以及Fij与梁柱节点连接刚度系数α之间的关系,来修正与各节点相连的梁的线刚度,然后利用修正后的梁线刚度根据D值法的原理建立竖柱的抗侧刚度修正系数αc计算表,提出了一种计算简单,有较好精度的简化设计计算方法.     

描述结构动力卸载刚度的指标验证

提出可用于描述结构动力卸载刚度修正系数和能量变换关系系数,建立卸载过程的弹性变形能及卸载刚度表达式,并用钢骨混凝土柱恢复力试验数据对结论进行可行性验证.研究结果表明:对于在评价结构弹塑性时程分析中引入结构卸载刚度修正系数和能量变换关系系数,可以定量评价结构动力卸载,较好地解释卸载时,结构卸载刚度矩阵随时间变化构成的时变...     

预制拼装综合管廊刚度折减计算方法

基于槽型拼装预制管廊的构造特点,引入侧壁刚度折减系数和弯矩调整系数,提出预制管廊局部刚度折减计算方法。分析管廊接头刚度比、宽高比、地基抗力系数以及埋深对刚度折减系数和弯矩调整系数的影响,建立了刚度折减系数和弯矩调整系数的计算公式。研究结果表明：刚度折减系数随接头刚度比增大而增加,弯矩调整系数随接头刚度比增大而减小;刚度折减系数随宽高比增大而减小,但对弯矩调整系数影响很小。地基抗力系数和埋深对刚度折减系数和弯矩调整系数的影响均不明显。侧壁刚度折减计算方法经试验模型验证,结果表明具有较高的可靠性,可为槽型拼装预制管廊结构分析计算提供依据。     

短纤维增强复合材料刚度系数预测

运用已开发的计算机软件,模拟了短纤维增强复合材料的微观组织结构,预测了在机械载荷作用下13种复合材料样品的刚度系数.采用数理统计中的回归分析方法对预测结果进行分析后发现:每种复合材料样品的刚度系数C11,C12,C44均随着增强相材料体积份额φ的增大而增大,它们之间有很好的线性回归关系;此外,对于不同类型的复合材料样品,复合材料刚度系数与组分材料的刚度系数、弹性模量及各向异性比之间均呈现有规律的数值对应关系,而基体材料的平均晶粒尺寸D对复合材料刚度系数几乎没有影响.     

轴承-转子系统中滚动球轴承的动力学相似设计

针对轴承-转子系统缩尺模型中轴承的动力学相似设计问题,基于量纲分析法和相似π定理,建立了轴承-转子系统中滚动球轴承模型的动力相似准则,获得了滚动球轴承模型与原型各动力参数的相似关系.在此基础上根据滚动球轴承刚度计算公式得出刚度与基本参数之间的相似关系,并进行了滚动球轴承接触变形和最小油膜厚度的数值验证.最后通过设计实例说明了所建立的相似关系在实际轴承-转子模型设计中的有效性和实用性.     

基于箱梁模型试验的Kelvin碰撞刚度

选取非同种材料的典型钢箱梁截面和混凝土箱梁截面为原型箱梁截面,基于等效刚度的原则,根据结构模型试验的相似理论,将扁平钢箱梁原型简化为矩形钢箱梁,将单箱双室混凝土箱梁原型简化为实体矩形混凝土梁;设计并制作了4根与原型梁同材料的1/30混凝土梁及钢箱梁模型的缩尺模型,在缩尺模型上布设压力测点和位移测点,设计悬吊式的试验装置,研究混凝土与混凝土、钢材与钢材、混凝土与钢材3种不同材料梁模型的碰撞问题,分析不同模型下的碰撞刚度比,以及碰撞刚度随碰撞速度的变化关系;开展了Kelvin碰撞刚度影响因素的研究,提出了求解Kelvin碰撞刚度的经验模型,得出了试验原型简支混凝土梁桥的Kelvin碰撞刚度的取值范围。研究结果表明:基于试验实测力和位移的关系求解的Kelvin碰撞模型碰撞刚度明显小于较短梁的轴向刚度值,其与较短梁的刚度比最大值仅为0.012 680;Kelvin碰撞刚度值与碰撞刚度系数、较短梁轴向刚度、碰撞速度、邻梁长度比及长梁长度相关;Kelvin碰撞模型下同种材料碰撞刚度系数的上、下限值均大于非同种材料的,而混凝土或钢材同种材料的碰撞刚度系数相差较小;32 m简支梁桥Kelvin碰撞刚度k_k的取值在4×10~5～6×10~5 kN/m之间。     

小刚度劲性水泥土墙基坑支护的机理及模型试验

根据相似理论,通过小刚度劲性水泥土模型梁弯曲试验,研究了小刚度劲性水泥土梁中型钢与水泥土间的共同作用机理.提出水泥土及型钢相对刚度贡献系数概念,给出了组合结构的刚度贡献系数的取值,得出了组合梁开裂的极限挠度.结果表明:水泥土对组合结构的刚度具有很大贡献,水泥土开裂前后,型钢和水泥土对刚度的贡献都将发生变化.黏土水泥土、砂土水泥土和型钢间摩阻力与水泥土的强度成正比.双根型钢端部不同组合形式对水泥土刚度贡献系数及开裂的极限挠度影响不大.从共同作用机理分析认为,双根型钢铰接梁更适用于实践工程.     

用卡氏定理推求平面梁单元刚度系数

采用卡氏定理求解平面梁单元的端内力与梁端位移之间的关系——刚度系数,简洁易行,尤其是推导梁单元具有弹性支承时的单元刚度系数．     

用卡氏定理推求平面梁单元刚度系数

采用卡氏定理求解平面梁单元的端内力与梁端位移之间的关系－刚度系数,简洁易行,尤其是推导梁单元具有弹性支承时的单元刚度系数。     

考虑结构延性性能确定罕遇地震作用下多层剪切型结构合理刚度

文章通过考虑结构的屈服强度系数和延性系数两个物理量,给出多层剪切型结构在罕遇地震作用下合理刚度的分布、取值及其与结构延性的关系。理论上建立了合理刚度与结构延性的关系,并以其具体公式给予了定量表达。     

整浇楼盖梁扭转刚度与活载折算系数的解析

为定量地确定整浇钢筋混凝土肋梁楼盖设计中活载折算系数与支承梁扭转刚度的关系,在给出了支承梁扭转刚度的代数表达式后,为满足荷载折算法求得的弯矩不小于考虑支承梁扭转刚度时的弯矩,建立了等截面和等跨度的二、三、四、五跨连续梁各跨中和支座截面处,活载折算系数与支承梁扭转刚度关系的条件解析式.分析表明:对于已确定的结构,活载折算系数具有最大值;对于给定的活载折算系数,结构支承梁的抗扭刚度具有最小值.算例表明:当板和次梁分别取固定的活载折算系数0.50和0.25时,无法定量地体现出支承梁的扭转刚度对梁板弯矩的影响,在某些截面会出现过小的弯矩而导致设计不安全.     

土层锚杆刚度系数算法改进

锚杆刚度系数是考虑自由段变形、锚固段变形和锚杆相对土体位移而求得的复合刚度.在现有的锚杆刚度系数计算公式推导过程中,仅考虑了自由段和锚固段的变形,而并未考虑土体的变形,不能真实反映锚头的实际位移与内力的关系.基于锚杆和土体的协同变形,利用Mindlin解,推导考虑自由段变形、锚固段变形和土体变形的锚杆刚度系数计算公式,...     

混凝土结构徐变模型试验与原型对比关系

目的研究采用徐变模型试验方法预测原型混凝土结构徐变变形比例关系.方法基于弹性相似理论和混凝土结构徐变变形计算公式,提出徐变相似常数调整系数的概念,并推导素混凝土柱、钢筋混凝土柱、钢管混凝土柱、钢筋和预应力混凝土梁的徐变相似常数调整系数公式;通过算例计算不同缩尺比例混凝土构件的调整系数;探讨徐变模型、混凝土强度、温度、相对湿度和加载龄期对徐变相似常数调整系数的影响.结果混凝土结构的徐变相似常数调整系数随时间变化逐渐降低,然后趋于稳定;模型相似比越小,徐变相似常数越小.结论原型与模型采用相同的混凝土强度、相似的温度和相对湿度环境能使得徐变相似常数可控.     

考虑轴承刚度的转子系统动力学相似模型设计

针对轴承-转子系统的动力学相似实验模型的设计问题,提出一种使实验模型与原型固有特性一致的缩尺几何畸变模型设计方法,并进行了实验验证.首先,采用积分模拟法导出转子系统的动力学相似关系,根据量纲分析理论建立了轴承支撑刚度的相似关系.基于此设计了满足固有频率特性与原型相同的相似模型,并对相似模型同原型进行ANSYS仿真对比分析.为进一步验证所提出的设计方法的正确性和有效性进行了实验,验证了所提出的动力学相似设计方法的正确性.     

相似变换的反问题

本文运用初等变换五初等矩阵的关系和矩阵系数多项式的理论阐明了相似变换矩阵集合结构一由两上相似的矩阵求出其相似变换矩阵的方法。     

砂土微宏观性质相依关系研究

为了研究砂土微观力学性质,采用了离散单元法对砂土进行三轴试验模拟,并引入抗转动模型来表征砂土颗粒的抗转动效应。通过对选取的不同法向接触刚度、刚度比、颗粒内摩擦角、滚动刚度系数以及塑性弯矩系数进行三轴排水数值试验,得到了砂土不同微观参数与其宏观力学性质的对应关系。试验结果表明:法向接触刚度对砂土弹性模量影响显著,并呈现正相关线性关系;刚度比与砂土泊松比呈现较为显著的负相关线性关系;颗粒内摩擦角对砂土宏观内摩擦角影响显著,滚动刚度系数影响砂土残余强度,塑性弯矩系数主要影响峰值强度。     

锈蚀和疲劳耦合下RC梁损伤演变分析和承载力评定

为了对钢筋混凝土(RC)梁的承载力进行准确快速评估，考虑锈蚀和疲劳耦合作用，对RC梁的静刚度进行了敏感性分析，给出了静刚度简化计算方法。以一钢筋混凝土简支T梁为例，计算了锈蚀和疲劳耦合作用下其承载力和刚度的退化情况，对比了不同刚度计算方法的差异，研究了钢筋面积对开裂截面刚度的影响，明晰了刚度与承载力的内在关联，根据承载力损失系数与刚度损失系数之间的关系，给出了基于频率的承载力计算公式。研究结果表明：锈蚀和疲劳耦合作用会加速桥梁承载力和刚度的退化过程；锈蚀对承载力和刚度影响主要体现在钢筋面积减小方面，锈蚀导致的钢筋与混凝土间粘结性能的降低对刚度影响不大；传统刚度计算公式中参数取值不易确定，会影响计算精度。本研究提出的刚度简化计算公式参数少、取值方便、计算结果较准确；对于开裂钢筋混凝土梁，承载力与刚度之间可以通过受拉钢筋面积相关联；承载力损失系数与动刚度损失系数有良好的相关性，可以采用文中给出的基于频率的承载力计算公式对薄弱截面位于跨中附近的开裂RC梁进行承载力评估。     

变截面箱形梁畸变分析的刚度法

利用箱形梁的畸变微分方程和弹性地基梁挠曲微分方程之间的比拟关系 ,推导出变截面箱形梁畸变分析的单元刚度矩阵 ,该单元刚度矩阵与一般杆系结构的单元刚度矩阵完全相似 ,使得箱形梁桥畸变分析可按一般杆系结构的刚度法进行 .     

分阶式双渐开线齿轮轮齿刚度的研究

用有限元方法首次计算分析了分阶式双渐开线齿轮轮齿的刚度、啮合刚度和载荷分配系数,结果表明双渐开线齿轮的刚度、啮合刚度均提高了,而载荷分配系数基本不变;提出直线逼近齿廓曲线近似求解该齿轮刚度的能量积分法。