索形优化后的双向张弦梁静载试验分析之非对称荷载下的上弦钢梁

基于平衡荷载值确定双向张弦实腹梁结构的形状,采用多点分配梁杠杆集中加载与跨中直接吊挂加载相结合的加载方案,设计了一个索形优化后的双向张弦梁整体结构静载试验。与全跨均布对称荷载下的受力性能明显不同的是,非对称荷载试验结果显示,边跨和各榀端部至四分之一跨区间受荷载影响最大。二分之一长跨、二分之一短跨及四分之一跨荷载分布形式都可能带来双向张弦梁结构局部内力超过全跨均布荷载的后果。可见,双向张弦梁是一类对非对称荷载分布较为敏感的结构体系。     

索形优化后的双向张弦梁索力特性试验研究

基于平衡荷载值确定双向张弦实腹梁结构的形状,由特制花篮螺丝和改装的U型绳卡分别模拟拉索张拉端和锚固端,采用多点分配梁杠杆集中加载与跨中直接吊挂加载相结合的加载方案,设计了一个索形优化后的双向张弦梁整体结构索力静载试验.试验结果显示,双向张弦梁下部双向预应力索以两个方向交叉进行分步张拉且张拉顺序由跨中向跨端进行为宜;经过索网形状优化之后,当竖向荷载增大到设计平衡荷载值时,双向张弦梁双向各索索力值相近,分布均匀,明显改善受荷阶段结构中的索力分布.双向张弦梁下弦索对非对称荷载尤其是二分之一跨分布形式较为敏感,可能出现边跨索力超过同级全跨荷载下的现象.     

单跨均布荷载作用下两跨连续梁弹塑性分析

采用柔度法对两跨连续梁在一跨有均布荷载作用下的加载全过程进行了弹塑性分析,结果表明,受力变形过程可分为3个阶段:全梁弹塑性变形阶段,左跨中点附近产生弹塑性变形到形成塑性铰阶段,中间支座处截面由弹塑性变形到形成塑性铰阶段.讨论了加载各阶段的荷载、弯矩和位移计算公式,可供对连续梁进行强度和刚度计算时参考.     

CFRP加固均布荷载下简支双向板的承载力分析

对采用CFRP加固后双向板的承载力进行分析,得出加固后板的承载能力有极大的提高,随着碳纤维布用量的增加,承载力有增加趋势但并不是线性增长;依据塑性铰线理论提出CFRP加固后板的承载力计算模型,并与实际承载力对比得出,该计算模型计算出的加固板承载力值较为保守,偏于安全.     

均布荷载下锈蚀后预应力钢骨混凝土梁的滑移计算

利用弹性理论,结合预应力钢骨混凝土梁的受力特征,建立了同时考虑预应力增量和钢材锈蚀率影响的滑移微分方程,给出了均布荷载下梁滑移计算的理论公式.讨论了钢骨锈蚀率、荷载、钢筋锈蚀率及预应力增量对滑移的影响,并给出了计算滑移的简化公式.计算结果表明,均布荷载下交接面的滑移随着钢骨锈蚀率和荷载的增大而增大,钢筋锈蚀率和预应力增量对梁滑移的影响相对较小.     

均布荷载下的抛物线形拱矢跨比的优化理论解

在拱轴线形与截面优化的基础上,用理论的方法得出均布荷载下的抛物线形变截面拱矢跨比的优化理论解为3~(1/2)/4;在拱轴线形优化的基础上,用理论的方法得出均布荷载下的抛物线形等截面拱矢跨比的优化理论解为0.341 8,其优化结果均是拱体体积最小,但后者比前者大35%;并说明,该优化理论可精确运用于三铰拱甚至悬索,也可近似运用于无铰拱和两铰拱.     

均布荷载作用下两端固支梁的弹塑性分析

通过单位荷载法分析了两端固支超静定梁在均布荷载作用下的弹塑性加载及变形过程,并给出了加载各阶段的弯矩和位移计算公式．分析结果表明,受力变形过程可分为4个阶段：弹性阶段：固支端附近产生塑性变形阶段;固支端为塑性铰而固支端附近塑性区卸载阶段;固支端保持为塑性铰而梁中部部分区域产生塑性变形直至形成塑性流动阶段．     

均布荷载下一次超静定梁的弹塑性全过程分析

对均布荷载加载作用下一次超静定梁的弹塑性变形全过程进行了分析.根据受力变形的特点,均布荷载下一次超静定梁的加载过程可分成4个阶段,分别是弹性阶段,固支端附近塑性变形区扩展阶段,固支端保持为塑性铰而固支端附近塑性变形区卸载阶段,固支端保持为塑性铰而梁中部出现塑性变形区并扩展直至中部某点形成塑性铰阶段.在弹性的第1阶段,弯矩内力、挠度与外荷载是线性比例关系;在第2阶段,弯矩内力、挠度与外荷载是复杂的非线性关系;在第3阶段,弯矩、挠度与外荷载是线性关系但不是比例关系;在第4阶段,弯矩与外荷载的关系与第3阶段相同,但挠度与外荷载是更复杂的非线性关系.给出了弹塑性全过程各阶段任意点的弯矩和挠度计算公式,可供结构设计应用.     

单跨超静定梁在均布荷载作用下的弹性力学解

根据弹性力学平面问题的基本理论 ,采用半逆解法 ,求出了一端固定一端铰支单跨超静定梁在均布荷载作用下的应力和位移 ,并由此说明了材料力学解的精度和适用性 .     

均布荷载作用下两端固支梁的弹性力学解析解

根据弹性力学平面问题的基本理论,采用半逆解法,求出了两端固支的单跨超静定梁在均布荷载作用下的应力和位移解,并与材料力学解进行了比较,说明了材料力学解的精度和适用范围.     

均布荷载作用下连续梁的跨差与弯矩的变化关系探讨

在设计中当等截面连续梁的计算跨度相差不超过10%时,可用等跨的图表来进行内力计算.针对这一问题,对于均布荷载作用的情况,采用弹性理论计算方法,对跨差达到20%范围内的弯矩进行分析,并结合可变荷载与永久荷载比值的范围,用计算数据说明,正截面设计中可在更大的范围内采用等跨的图表进行计算.     

双向张弦梁在地震荷载作用下的稳定性分析

双向张弦梁作为一种新型的大跨度空间钢结构形式,是介于刚性结构和柔性结构之间的杂交结构体系,相对于普通结构具有明显的受力稳定问题,其稳定性问题值得研究,尤其是地震荷载作用下的动力稳定性分析。本文针对双向张弦梁结构在三向EL-Centro波作用下的动力特性,提出地震荷载作用下动力稳定性的三种判别方法：索内力判别、荷载-位移曲线判别和动力响应判别,来确定结构动力失稳的临界荷载值,以此了解双向张弦梁结构的动力失稳特点,为以后的工程设计提供参考。     

静载作用下波形梁的非线性数值分析

通过对波形梁在静载作用下的行为进行非线性分析（材料和几何均非线性），归纳和总结了波形梁的几何变形特点，同时还研究了各类变形所对应的能量变化规律，数值分析结果与实验结果的对比表明，它们有良好的一致性，这说明本文中的FEM数值分析方法是可行的。     

均布荷载下固支杆的非线性变形与位移分析

基于Euler-Bernoulli梁的精确几何非线性理论,考虑轴线可伸长的条件下,两端固支弹性杆件受纵向均布荷载作用的几何非线性静平衡控制方程,并将其化为无量纲的微分方程组,应用打靶法数值分析了杆的非线性弯曲和轴线上各质点位移变化问题。给出了杆轴线各质点位移、杆端转角、轴线伸长以及中心截面的轴力随均布载荷和杆长细比变化的特性曲线,分析和讨论了这些参数对杆变形的影响以及参数间的关系。数值结果表明:在固端到反弯点范围,由于轴线的伸长杆上各质点的水平移动移向反弯点方向,移动趋势先增大再减小呈对称型,而在反弯点到杆中范围内,随着轴线伸长逐渐加大,杆上各质点的水平移动方向相反,也逐渐先增大再减小呈对称型。杆的挠曲线反弯点位置约在杆的1/5处,不随杆的长细比或荷载的变化而改变。在杆半跨范围内,杆端转角曲线并非对称。     

在一类均布荷载作用下的锥壳的极限分析

本文分析了承受法向和沿母线方向均布荷载的锥壳在不同支承条件下的极限承载能力。在摩擦角小于半锥角的情况下,给出了极限承载能力的近似计算公式。在切向力为零时,与现有的试验及分析符合良好。     

均布交变载荷作用下固端梁的安定分析

通过对均布交变载荷作用下固端梁的安定性分析，求解了安定极限载荷，并得出结论：安定极限载荷随不同的加载、卸载工况各不相同；只要在安定极限载荷范围内，无论怎样加载、卸载，结构都处于安定状态。     

地震作用下张弦梁（桁架）结构的可靠性分析

张弦梁结构是近年来发展起来的一种新型的结构形式,近10年来发展极为迅速。它是上弦刚性构件和下弦柔性拉索两种不同类型的单元组合而成的预应力空间结构体系,通常将其归类为＂杂交结构体系范畴＂。从受力形态上来看,张弦梁结构通常被认为是一种＂半刚性＂结构。由于其跨度大,整体刚度小,在地震作用下振动比较明显。而地震作用下张弦梁结构的可靠性分析很少。主要就张弦梁结构在静力作用下的可靠性进行了研究。得出了地震作用下的结构可靠性研究方法。     

钢筋混凝土任意三角形板在均布荷载作用下的塑性分析

以钢筋混凝土屈服线理论为基础,推导出钢筋混凝土任意三角形板在均布荷载作用下的塑性设计公式,并讨论了公式的适用性,算例表明,用此公式进行设计既节约钢材,又便于施工,具有很高的实用价值。     

沥青路面结构在非均布荷载作用下的三维有限元分析

轮胎与路面的接地形状更接近于矩形 ,且对路面的作用力也呈现出非均匀分布。采用三维有限元分析工具 ,分析了不同的沥青路面结构在不同车型及其不同荷载量、不同作用力分布形式下的力学响应分析。结果表明 :荷载的非均布特性对沥青路面结构的力学影响 ,要远大于均匀分布 ;从受剪特性来看 ,轻型货车对路面结构的影响 ,特别是当其超载时 ,是不容忽视的 ;路面结构的弯沉值并不能反映出路面结构的抗剪能力 ,相反 ,当路表弯沉越小 ,表现出路面整体强度越强时 ,其面层所承受的最大剪应力可能更大。     

爆炸荷载下钢筋混凝土梁的试验研究和破坏形态

随着世界范围内各类恐怖爆炸事件的频繁发生,工程师们开始认识到提高结构构件的抗爆能力,可以有效防止结构在爆炸荷载下引起的整体倒塌,在危机时刻为人员逃生争取更多的时间.通过对三根两端铰接低配箍钢筋混凝土梁在爆炸荷载作用下的力学性能进行试验研究,分析了梁的裂缝、应变和挠度变化情况,发现梁的破坏首先从薄弱处开始,通过提高混凝土强度和增大配箍率,尤其是对构件两端进行箍筋加密,能有效提高梁的抗爆能力.