先筒支后连续桥梁墩台水平力分析计算实例

本文介绍了先简支后结构连续体系墩台纵向水平力计算的一般方法。以国道G209线洪江市绕城公路工程一舞水大桥（5×30m先简支后结构连续体系）为例,阐述了温度影响力、混凝土伸缩及徐变影响力、汽车制动力,各纵向水平力的计算及分配。虽然水平力计算的方法在有关桥涵规范及文献上都有所论述,但大多都是以老规范来计算的,因此笔者以设计实例结合新规范对墩台纵向水平力的计算进行了详细的论述。     

基于纵向力分配的轮边驱动电动汽车稳定性控制

采用层次化整车稳定性控制方法和加权二乘法优化分配算法,通过纵向力在约束范围内的合理分配形成直接横摆力矩,改善车辆的行驶姿态.实车试验结果显示,控制器根据各轮状态实现了四轮纵向力有效分配,车辆横摆角速度能够很好地跟踪参考横摆角速度;通过控制,降低了车辆横摆角速度与侧向加速度,提高了车辆的操纵稳定性.     

一种小型压电式力传感器的设计

根据某型号试验的特殊要求而专门设计了一种压电式力传感器。采用一种分体式的结构,并对传感器的原理、设计原则与参数,进行了较详细的说明与计算。在实际应用中,取得良好效果,试验圆满完成。     

水平力在窄桩台码头排架中分配研究

针对窄桩台高桩码头排架中水平集中力的横向分力分配系数建立新的简化模型,给出模型求解方法.确定水平集中力的横向分力在窄桩台码头各排架中的分配系数时,排架简化为支撑弹簧,码头上部结构在水平方向不能再被视为刚性连续梁,而应该看作柔性连续梁.提出了排架水平刚性系数和弹性连续梁的求解公式,并编制成电子表格,只需要输入码头尺寸和材料参数等,即可直接得到分配系数.对于窄桩台码头,最不利排架可能不再是端部排架,且规范计算得到的最不利分配系数偏小,可能会存在安全隐患.用电子表格计算分配系数可提高设计精度,确保结构安全可靠.研究结果可以为结构设计和规范修订提供参考.     

高层框架剪力墙结构在水平荷载作用下的侧移计算

本文提出一种采用连续化方法对高层框架剪力墙结构在水平荷载作用下侧向位移的简化计算方法。此方法对于沿高度方向结构分布均匀的该类建筑物可以得出非常准确的计算结果。     

复合地基调平前后在水平力及偏心荷载下性状分析

采用MIDAS-GTS有限元软件,模拟了复合地基的6种模型。首先保证刚性桩总体积相同,在竖向均布荷载下,通过调整群桩桩长使其基础整体受力均匀后调平基础,对比模型的4种调平方案,选出最佳的调平模型;然后采用群桩的最佳调平模型在筏板上进行水平力及偏心荷载下的等效受力计算,同时采用基础调平前(等刚度布桩)的计算模型在水平力及偏心荷载下进行受力计算;最后对基础调平前后的差异沉降、弯矩大小与群桩的轴力、弯矩进行了对比分析,得出刚性桩复合地基变刚度调平前后筏板与群桩的受力变化规律,为优化复合地基变刚度桩的研究工作性状提供了参考。     

顶部带水平伸臂的框架-简体结构连续化分析

利用能量原理和高层结构的连续化分析方法,对顶部带有水平伸臂构件的框架-简体结构进行了分析,不仅考虑了简体、水平伸臂而且计入了楼面梁和腹板框架梁、柱对结构内力和变形产生的影响;通过引入相对坐标、伸臂刚度特征值和框架-简体刚度特征值,得出了结构在水平荷载作用下的侧移和内力计算的解析表达式．算例分析的结果表明：该方法与一般框架-剪力墙结构连续化计算方法得出的简体内力是一致的,结构顶点侧移是相近的;与有限元分析得出的顶点侧移相差小于7％．     

受轴力作用的桩基在水平振动时的抗力

该文在现有模型的基础上,把桩基和土看成一个整体——嵌入桩基的粘弹性半空间.其中,桩基被看成是等圆截面的粘弹性Euler梁,并受到轴力的作用;同时将土看成由两种粘弹性介质的圆柱体组成,接近桩周的内层土域视为非线性粘弹性圆柱体,远离桩周的外层土域视为线性粘弹性圆柱体.在空间柱坐标系中建立了相应的边值问题,利用分离变量法得到了形式闭合解,从而可求得各阶波形下的土抗以及桩基在各种端部条件下的刚度.考查了参数对桩基刚度的影响,特别是轴力对桩基刚度的影响.结果表明,受轴力作用的桩基可能丧失其承载能力.因此,研究桩基的力学行为时,必须考察轴力的影响.     

顶部带水平伸臂的框架—筒体结构连续化分析

利用能量原理和高层结构的连续化分析方法,对顶部带有水平伸臂构件的框架-筒体结构进行了分析,不仅考虑了筒体、水平伸臂而且计入了楼面梁和腹板框架梁、柱对结构内力和变形产生的影响;通过引入相对坐标、伸臂刚度特征值和框架-筒体刚度特征值,得出了结构在水平荷载作用下的侧移和内力计算的解析表达式.算例分析的结果表明:该方法与一般框架-剪力墙结构连续化计算方法得出的筒体内力是一致的,结构顶点侧移是相近的;与有限元分析得出的顶点侧移相差小于7 %.     

半零模在2一致模上的分配性

鉴于2一致模是一致模和零模的公共推广,半零模是通过去掉零模的结合性和交换性而获得.对于一些特殊情况,给出了带有连续基本算子的半零模在2一致模上分配的充要条件.     

加强层的设置对超高层框简结构水平位移的影响

分析了加强层对控制结构水平位移的力学过程，建立了8个带有水平加强层的框架-核心筒高层结构模型（本文的基本模型是以西安市某大厦为背景，主体结构37层，塔楼2层，地下2层；结构总高度158．80m。下部采用桩筏基础。在这个模型基础上稍作改动，将其中的第4层、17层、37层做成加强层，产生7个新模型）。并用有限元软件分析了水平地震荷载作用下结构的顶点位移和最大层间位移，并根据理论分析和一系列数值比较，得出了加强层的设置数量和最优位置的结论。另外提出了对梁式加强层提高结构抗侧刚度的有效手段。研究结果可供实际工程参考。     

加强层的设置对超高层框筒结构水平位移的影响

分析了加强层对控制结构水平位移的力学过程,建立了8个带有水平加强层的框架-核心筒高层结构模型（本文的基本模型是以西安市某大厦为背景,主体结构37层,塔楼2层,地下2层;结构总高度158．80m。下部采用桩筏基础。在这个模型基础上稍作改动,将其中的第4层、17层、37层做成加强层,产生7个新模型）。并用有限元软件分析了水平地震荷载作用下结构的顶点位移和最大层间位移,并根据理论分析和一系列数值比较,得出了加强层的设置数量和最优位置的结论。另外提出了对梁式加强层提高结构抗侧刚度的有效手段。研究结果可供实际工程参考。     

在高地震烈度下的钢框架-支撑结构反应分析

本文分析了一个钢框架-支撑结构在遭遇高于其地震设防烈度的地震作用下的结构反应,结果表明钢框架-支撑结构的层间侧移、顶点位移、框架梁的抗弯强度等均仍能满足设计要求,钢框架结构具有良好的抗震性能。     

结构机理研究中一项重要原理─—变形连续─—的应用

本文阐述在结构机理的研究中，变形连续原理在一些工程结构计算中的应用，并讨论了某些结构的现行计算方法和提出作者的意见。     

弹性直桩在水平力作用下的数值解

用样条函数法解得一个4阶常微分方程的非线性数值解,该解可用于任何地质条件下弹性直桩水平变位及桩身内力的计算．实例计算表明,无论地面下桩身计算结点取多少,计算结果均具有一定的稳定性．     

考虑 P-Δ 效应和自适应模态侧力分布的结构抗震能力评估

针对3种典型结构抗震能力表征,即传统的Pushover曲线、基于能量的Pushover曲线和能量能力曲线,详细地考察了自适应模态侧力分布加载方式与P-Δ效应对结构抗震能力评估的影响;对9层与20层钢框架结构进行了数值分析,结果表明:基于能量的Pushover曲线比传统的Pushover曲线表现出更光滑的双线性,且能够有效地避免传统高阶模态Pushover曲线可能失效的问题,能量能力曲线能够在基于能量的评估中得到合理的应用;自适应加载方式比不变的加载方式得到的结构屈服后承载能力要高,高阶模态时更为明显;考虑P-Δ效应比不考虑P-Δ效应得到的结构抗震能力要低,但是对中低层结构影响则很小.     

梁式结构非线性有限元分析及其在微型机上的实现

本文讨论梁式结构几何非性静力分析的有限元方法,推导了空间梁大位移切线刚度矩阵,研究了在微型机上实施的方法。为了提高计算效率,采取了分别管理单元线性刚度阵及非线性刚度阵、一次形成线性总刚度阵而多次修改总刚度阵、按内存资源自动分块法修改总刚度阵的策略。节省了计算时间及内存资源,从而在微型机上实现了结构非线性分析。在IBM-PC-XT、机上编制了结构非线性静力分析有限元程序NONDJ-W。给出了对梁、平面柔性刚架、空间柔性刚架的计算实例。有解析近似解的算例表明用有限元的计算结果具有一定的精确度。     

多层多跨刚架在水平荷载作用下的弹性位移计算

本文根据超静定结构位移计算原理,运用单位虚荷载法导出了多层多跨刚架在水平荷载作用下弹性水平层间位移计算公武。该公式表明:水平层间位移仅与任意一列柱计算层以下各柱的线刚度及柱端弯矩有关,具有明显的变化规律,易于手算并适合于自编程序电算。     

CFRP板纵向加固RC柱在水平低周循环荷载下的力学性能研究与应用

开发了一种纵向粘贴CFRP（Carbon Fiber Reinforced Polymer,碳纤维增强复合材料）板的RC（Reinforced Concrete, 钢筋混凝土）柱抗弯加固系统,该加固系统由纵向粘贴在柱表面的预制CFRP板和防止柱底CFRP板脱粘的混凝土加厚层组成. 为研究纵向粘贴CFRP板对RC柱的抗弯性能影响,设计并开展了5根足尺矩形RC柱的水平低周循环加载试验. 研究结果表明：粘贴CFRP板加固能有效延缓柱的开裂;柱的破坏模式得到明显改善;相较于未加固柱子,粘贴1层CFRP板和2层CFRP板加固的RC柱极限承载力分别提高了15.1%和17.4%;加固后柱的抗弯承载力和刚度得到提高,但增加CFRP板的层数对极限强度和刚度没有显著影响,反而会降低柱的延性,相较于仅采用增大柱底截面的方式加固的对照柱,粘贴1层CFRP板和2层CFRP板加固的试验柱的延性系数分别降低16.2%和35.1%;试验过程中,由于柱与基础节点承载力的限制,CFRP的最大应变仅达到极限应变的24%,抗拉强度未得到充分发挥. 该加固方法已在某医院加固工程中得到应用,跟踪研究表明,加固后柱子的抗弯承载力有明显提升,加固方法得到工程业界的认可.