T形梁正截面受弯承载力计算方法的合理性分析

基于T形截面梁正截面受弯承载力计算原理,针对第二类T形截面梁的配筋设计与截面复核问题,分别采用解方程法、截面分解法以及截面组合法进行设计与计算,并对3种方法的求解过程与计算结果进行对比分析,进而讨论了3种计算方法应用的合理性及优越性。通过工程实例分析,分别针对配筋设计与截面复核类问题得到3种计算方法求解结果的差异。结果表明：3种方法均能有效应用于第二类T形梁的正截面受弯承载力计算,截面分解法更适宜于解决第二类T形梁的配筋设计问题,而解方程法更适宜于第二类T形梁的截面复核问题。     

基于应变斜面斜率的圬工拱桥加固后组合截面承载力计算方法

针对圬工拱桥通过增大截面法、套箍法等加固后组合截面承载力计算问题。在考虑原结构初始应力及材料非线性的基础上,从轴力及弯矩与应变斜面斜率的关系出发,分析了组合截面抗拉极限状态及抗压极限状态下的承载力,提出了存在二次受力的组合截面承载力计算方法;并以上、下缘均加固的矩形组合截面为例,推导了计算公式。通过工程实例进行了验证,结果表明方法可行。     

等边距直线槽导向切割法对大截面及大厚度脑组织切片的便捷制备

为解决猪脑、牛脑等大截面及大厚度切片难以高质量制作的问题,本文基于两平行平面之间的空间为等厚大截面切片结构的原理,提出了一种等边距直线槽导向切割法,设计了相应的便捷制备装置,阐明了装置的关键连接关系,描述了大截面及大厚度脑组织切片的制备过程,并便捷制备了含丘脑底核穿刺路径的、上下表面平行且整齐、厚度为5 mm的脑组织切片.     

木结构中轴心压杆（柱）稳定设计的直接法

在稳定设计中,根据已知轴向荷载来确定压杆（柱）的截面尺寸,当前国内外均采用反复试算的方法,设计过程非常繁琐,为了提高设计效率,笔者前面的研究中已提出了确定型钢压杆（柱）截面尺寸的简捷方法——直接法。在此基础上,本文进一步研究了木压杆（柱）截面尺寸的直接设计问题,首先导出了未知截面尺寸时压杆类型的判别准则,然后分别建立了大柔度杆及中等柔度杆截面尺寸的设计公式,使木压杆的稳定设计从根本上摆脱了传统的试算法,为结构工程师提供了简洁高效的设计工具。     

椭圆截面弹体侵彻混凝土阻力特性研究

为研究椭圆截面异构型弹体侵彻混凝土过程中的弹体头部受力特性,开展圆形及等截面积不同长短轴之比的椭圆截面弹体侵彻混凝土过程数值模拟计算,对不同弹体侵彻过程中头部表面所受法向应力与法向速度关系进行了分析.获得了不同长短轴之比情况下的椭圆截面弹体头部表面所受法向应力与法向侵彻速度、单元所在位置角度之间的关系表达式,并进一步得到了椭圆截面弹体侵深计算公式.结果表明:与等截面积的圆形截面弹体相比,在相同法向速度情况下,椭圆截面弹体表面所受法向应力大小随着头部表面单元位置到椭圆中心距离的增大而增大;在侵彻速度相同时,弹体侵深随着截面长短轴之比的增大而增大.      

变截面柔性杆撞击动力学子结构法研究

采用固定界面模态综合子结构法对柔性体的撞击问题进行研究.首先提出研究的力学模型,将模型子结构离散化,导出撞击时多自由度高度非线性的动力学方程,运用无条件稳定的直接积分法(Newmark法)对动力学方程进行求解,得到了变截面柔性杆撞击力的时间历程和其他动力响应.通过重点研究柔性体子结构单元离散的划分与其物理参数之间的关系对计算结果的影响,得到了变截面柔性杆子结构离散的基本准则.此外,首次实现了对柔性体中瞬态应力波和速度波传播过程的刻画,可以显示撞击瞬态波多个波阵面传播.研究结果表明子结构法能够完整地描述变截面柔性体的撞击过程和分析撞击瞬态波传播机理,可以更广泛地应用于其他实际柔性机械系统撞击动力学问题的研究.     

受弯构件正截面承载力统一计算公式的研究

受弯构件正截面承载力的计算中,由于混凝土受压区高度的不同,各类几何截面的计算公式比较多,因此推导受弯构件承载力统一计算公式是有现实意义的。提出了受弯构件正截面承载力计算的统一公式,使计算问题得到了简化,该法物理概念清晰,方法简便,可在设计工作和实际工程中应用。     

扇形截面杆扭转的数值分析

在机械设计与应用中,为了计算扇形截面杆在外力偶作用下,杆的扭转角和横截面上的剪应力,提出了一种数值计算方法．柱体扭转的基本方程为非齐次偏微分方程,在极坐标系下,利用分离变量法及特解法,求出扭转应力函数,再由边界配置法计算出满足扭转问题边界条件的待定常数,得到了扭转应力函数的近似数值解,进一步即可计算横截面上的剪应力．给出了几种不同顶角的扇形截面杆的剪应力与扭转刚度,计算结果表明,这种方法具有足够的精确度,有一定实用价值．分离变量法与边界配置法的结合,简化了计算过程,适宜于工程设计应用．     

钢管混凝土系杆拱桥拱肋施工及截面检算

在钢管混凝土系杆拱桥施工过程中,拱肋施工是极其重要的一部分,拱肋的施工质量对桥梁后期整体受力稳定具有重要的影响。本文介绍了拱肋整个施工过程的方法和步骤,重点强调了在施工过程中应注意的问题。在拱肋截面检算过程中如何降低哑铃型截面的计算难度是本文的一个难题,运用等效单圆管法巧妙的解决了这个问题,并对拱肋截面进行偏心受压和轴心受压理论计算,同时,利用Midas/Civil建立全桥有限元模型,将计算结果与有限元模型计算结果进行对比,验证了拱肋的安全性。该类工程应用广泛、认可度高,可为同类工程提供参考。     

结构任意截面内力求解的有限元内力法

在水工结构配筋设计中常需要事先确定截面上的内力值,有限元内力法是求解指定截面上内力值的有效方法,但实际工程中指定的内力求解截面往往不满足有限元内力法"截面由单元面组成"的要求,而且商业有限元软件无法导出内力求解公式中需要的结构整体劲度矩阵.针对这些问题,从有限元基本原理出发,提出 "采用等效变换将指定截面转换为由单元面组成" 和"采用单元劲度矩阵求解结点等效荷载"的方法,从而不需形成整体劲度矩阵,使得利用商业软件的计算结果来求解任意指定截面内力成为可能.最后通过一个简单算例对文中提出方法的正确性与可行性进行了验证.     

空间圆管结构极限分析的EMRM上限法

为克服仅考虑单向弯矩作用的极限上限分析的弹性模量缩减法求解空间圆管结构的极限荷载误差较大的问题,提出了考虑双向弯矩作用的EMRM上限法。利用齐次广义屈服函数定义了空间圆管结构的单元承载比和基准承载比,在平面圆管截面的弹性应变能与塑性耗散功的基础上,考虑空间圆管截面内力作用与应力应变分布特点,通过坐标转换得到了空间圆管截面的弹性应变能与塑性耗散功的计算公式,进而结合弹性模量调整过程建立考虑双向弯矩作用的空间圆管结构极限分析的EMRM上限法。算例分析表明:考虑双向弯矩的EMRM上限法在空间圆管结构中具有较好的适用性,求解的极限荷载与有效性得到认证的弹塑性增量分析方法 EPIA的误差在2%以内,迭代次数较EPIA减少一半以上。为空间圆管结构的安全评估提供了有效的方法。     

钢筋混凝土箱形截面延性分析的计算机方法

以切比雪夫(Chebyshev)近似积分法为基础,提出了计算任意钢筋混凝土箱形截面M-φ关系的计算机方法.该法不仅可以减少循环次数,而且可有效地避免迭代过程中可能出现的死循环.此外还讨论了混凝土抗拉强度对截面延性和刚度的影响以及轴压比对截面延性的影响.文中给出了两个数值例题,并将其结果与文献的结果作了对比.     

变截面梁(轴)变形的简便数值解法——平均弯矩法

本文提出了计算变截面梁(轴)变形的平均弯矩数值解法。应用该法,可求出任一截面的挠度、转角、极值点坐标及最大挠度的近似解或精确解。亦可用于求解静不定梁的变形。便于在工程中应用,适于电算。变截面梁(轴)在机械、建筑工程中获得广泛应用,计算变截面梁(轴)变形的方法,目前推荐采用的有虚用法、初参数法、等效(当量)直径法、叠加法、有限差分法等。其中有的方法计算准确度高、但求解过程较烦,有的则误差较大,且不能估算出误差大小,因此在一定程度上限制其应用。 本文提出一种简便的变截面梁(轴)变形的数值解法——平均弯矩法。具有计算公式和计算过程简单,适于电算,并且可事先计算出误差值等优点,可求解梁上任一截面的挠度、转角、极值点坐标及最大挠度的近似解或精确解。亦可求解静不定梁的变形。     

基于绝对节点坐标法变截面柔性梁运动稳定性研究

基于绝对节点坐标法,考虑变截面梁单元的几何边界特征,利用非线性介质力学方法推导其刚度矩阵,进而建立柔性梁结构动力学方程.基于梁结构运动过程中状态空间方程和Lyapunov理论,提出变截面柔性梁结构运动及稳定性判定方法,研究了材料属性与变截面对梁结构空间运动过程中稳定性的影响.结果表明:当材料弹性模量较小时,变截面梁的稳定性略优于等截面梁;当材料的弹性模量增大,等截面梁单元稳定性大大增加,而变截面梁单元所受影响甚微;当弹性模量的增加达到一定值后,等截面梁的运动也趋于稳定.     

变截面压杆稳定问题半解析解

介绍变截面压杆稳定问题的半解析求解方法 ,在这一方法中应用了模态摄动法 .首先以均匀梁的低阶纵向振动模态函数构成求解子空间 ,然后在此子空间中把变截面压杆稳定由变系数偏微分方程描述的求解问题转化为非线性代数方程组的求解 ,从而简化了计算过程 .通过算例比较 ,说明本方法简便实用 ,且有良好的近似性 .     

三螺杆泵指形铣刀型线方程

(一)问题的提出指形铣刀是用于对螺杆进行粗和半精加工的一种刀具。它的构形,过去工厂在实践中通常用近似的方法,即取螺杆法截面形线稍加修整作为指形铣刀的近似型线(如图一)。由于螺杆的螺旋面是指形铣刀在切制过程中的一连串包络面所构成,所以螺杆节圆法截面型线与铣刀型线不相吻合。因此采用这种加工方法会造成螺杆在精加工时切削余量过大或切削余量不均匀等弊病。     

基于非均匀有理B样条的轻量化船体曲面逼近

在数字化船舶设计过程中,基于插值截面线生成的船体曲面控制顶点数过多,不利于后续曲面的光顺和修改;基于非均匀有理B样条截面线生成的曲面,形状不可控.针对上述问题,提出了一种轻量化船体曲面逼近的设计方法.该方法通过对截面线进行2次逼近,生成船体曲面.在一次逼近中,应用等弦差法对截面线进行离散,得到曲线上的离散数据点;在二次逼近中,以截面线的节点矢量为设计变量,将最小化所有截面线在最小二乘意义上的逼近误差之和作为目标函数,构建截面线优化逼近模型.根据问题的性质,对自适应改变染色体长度的遗传算法进行改进,将该算法应用于模型求解.实船船体曲面逼近和设计算例表明,应用该方法对船体曲面进行逼近设计是可行的,并能满足工程设计要求,同时还可以减少船体曲面设计所需的数据量,为其他复杂曲面的轻量化设计提供参考.     

平面钢框架弹塑性大变形简化分析方法

提出了用准有限区域法来分析平面钢框架弹塑性大变形。根据采用内力形式描述的截面屈服面方程,首先推导了了面的一致切线弹塑性刚度矩阵,然后沿杆长积分得到梁柱单元的刚度矩阵。由于屈服面方程大都存在奇异点,提出加权法以获得奇异点处的截面刚度矩阵,采用协同旋转法的处理大变形,采用Ｓｉｍｏ提出的算法使截面的内力组合保持在屈服面上,最后给出一个算例说明准有限区域法的有效笥。     

考虑橫向剪切变形影响非均匀变截面梁的弯曲问题

本文采用提出的阶梯折算法,求出了非均匀截面梁考虑横向剪切变形影响的弯曲问题,求得在任意荷载、一般边界条件下的通解.无论阶梯的个数为多少,问题最后归结为解一个二元的代数线性方程组.本文最后通过实例说明了对于非均匀变截面梁的弯曲问趣在剪力静定的情况下,分解刚度法是一种精确解法.     

某连续梁桥悬臂施工中的温度效应分析

某连续梁桥主桥为全长360 m预应力混凝土变截面直腹板连续箱梁,单跨采用悬臂浇注法施工.文章以理论计算和施工监控中实测数据作为依据,分析了大跨度连续悬臂桥施工过程中因目照辐射对桥梁内部温度及线型的影响,并据此提出了施工监控中应该注意的问题.