带可替换耗能连接偏心支撑钢框架单调加载的受力性能分析

带可替换耗能连接的偏心支撑钢框架的框架梁由耗能连接和框架梁两部分构成,耗能连接具有震后替换方便、造价低等特点.采用Abaqus软件对10榀带可替换耗能连接的偏心支撑钢框架进行数值模拟.模拟中对该偏心支撑钢框架施加单调荷载,分析不同参数下可替换耗能连接及整个框架的承载能力、变形能力等力学性能.分析结果表明:带可替换耗能连接的偏心支撑钢框架能够很好地将结构的塑性变形集中在此耗能连接上,因此带有这种耗能连接的偏心支撑钢框架具有较高的承载力、延性、初始刚度,并且应力和应变分布较均匀.     

双腹板顶底角钢连接钢框架数值分析及试验

文章对双腹板顶底角钢连接钢框架进行非线性有限元分析,研究了该种框架的受力及变形特点、结构的延性、刚度等性能,分析了框架节点的受力特点及各部件的应力、应变变化情况,为该种连接钢框架的周期往复荷载试验的进行提供依据;同时对双腹板顶底角钢连接钢框架进行弹性阶段周期往复试验,获得其初始刚度,为后续拟动力试验提供依据.     

木衬对提升机筒壳强度影响的有限元分析

针对矿用提升机卷筒容易开裂、塌陷、开焊或连接螺钉剪断等现象,应用大型有限元分析软件 ANSYS 对提升机筒壳进行了线性分析。为了节省计算机资源,简化了提升机筒壳的力学模型;考虑在静力状态下,建立了有限元分析模型;计算筒壳应力分布及强度大小,并对其结果进行分析,从而得出木衬对提升机卷筒的影响,为提升机生产厂家和用户提出了建议。     

基于SolidWorks的旋耕刀设计与有限元分析

本文对旋耕刀的基本工作原理进行了分析,利用SolidWorks工程设计软件对旋耕刀进行了三维建模,并用有限元分析插件COSMOS对其进行了有限元分析,得到了旋耕刀正常工作时的应力、变形和位移的数据。分析结果表明:旋耕刀刀柄的连接孔附近受力最大,刀尖处的变形量最大,连接孔处应力最大。研究结果为刀具的结构设计提供了有价值的参考依据。     

大跨屋盖钢桁架应力变形监测与分析

以某工程实例为背景,对施工过程中屋盖钢桁架的应力和变形进行监测,并采用数值模拟的方法对结构在不同工况下的应力和变形特征进行分析,给出应力与变形的最不利点,为现场监测提供理论支撑。分析结果表明:屋盖钢桁架在不同工况下的最大竖向位移为33.63 mm,满足工程限值1/300的要求;施工过程中的结构最大应力为33.36 MPa,尚处于弹性阶段。对施工过程中结构的应力和变形进行持续性监测,及时发现危险因素,与分析结果进行对比,分析计算值与实测值存在差异的原因。采用现场监测和模拟分析相结合的方法能够较为准确的对结构安全稳定性进行评估,并为后续施工和后期监测方案的调整提供依据。     

新型全装配式剪力墙结构水平缝节点的机理分析

提出一种采用内嵌边框、高强螺栓以及连接钢框连接相邻层预制墙板的新型干式连接方式.为研究该连接方案的可行性及连接件的传力机理,进行了试验研究及有限元模拟;然后对节点的传力路径进行了分析,并讨论了连接件的制作误差对传力路径的影响;最后对弹性阶段及弹塑性阶段时连接件的应力分布与重分布进行了分析,得到了连接钢框应力分布的计算模型以及高强螺栓传递剪力的计算公式.试验研究及有限元分析表明,该新型连接方案可行,传力路径明确.机理分析表明:连接钢框受压区的应力大于受拉区的应力;受压区高强螺栓传递的剪力大于受拉区高强螺栓传递的剪力,受压区的高强螺栓率先发生滑移.     

中央链斗式提升机链条的结构强度

中央链斗式提升机采用特殊的牵引构件,具有提升高度更高、驱动功率小、维修方便等优点,符合高效节能的要求.通过对中央链斗式提升机中链条与销轴进行有限元分析,将链条的最大等效应力和销轴的最大剪切应力与材料的许用应力比较,保证中央链斗式提升机在运行过程中满足强度要求.     

带有支撑的钢筋混凝土梁柱节点受力性能

利用ABAQUS有限元分析软件,对带有支撑的梁柱节点进行模拟计算,分析比较不同预埋件时梁柱节点应力分布与变形情况;对不同参数变化的节点组合体受力性能进行分析;同时,对节点是否带有支撑的计算结果进行对比,分析比较支撑对梁柱节点应力分布的影响.结果表明:预埋件构造方式的不同对梁柱节点应力分布、裂缝、变形影响比较显著,第四种方案较为合理;随着预埋件厚度和锚筋直径增加,支撑轴力均增大;通过在节点处设置支撑,有效地降低了节点的应力,使梁上产生了明显的塑性铰.     

干片式制动器支撑结构的拓扑优化方法

提出了一种干片式制动器支撑结构的拓扑优化设计建模方法.基于变密度法,以支撑结构关键控制点位移最小为目标函数,建立了优化模型.通过设定关键点与其对应目标坐标之间的距离最小达到控制支撑结构关键位置变形的目的.采用关键点的权重因子来突出优化目标的主次关系.分析了三种不同设计域情况下支撑结构的拓扑构型,研究了约束条件对拓扑结构的影响规律.支撑结构优化支柱表现为一个复合孔槽结构,右下角为类三角形的通孔并且在外表面为较大的浅槽结构.结果表明在体积减少量增加的情况下,支撑结构的最大变形和最大应力会随之增加.在最大变形不变情况下,体积减少了10.2%;在体积相当的情况下,最大变形减少了9.4%;在体积减少6.0%的情况下,最大变形减少了4.1%.      

单层屈曲约束支撑框架的抗震参数

为了给屈曲约束支撑框架设计提供参考,对单层屈曲约束支撑框架的抗震参数进行了研究.通过结构侧移分析,推导出表征该结构体系受力和变形特性的3个关键参数:支撑-框架刚度比、支撑-框架屈服强度比和梁-柱线刚度比.以特定地震动下结构最大位移和残余位移作为评价指标,对结构进行了参数化分析.分析结果表明:当支撑-框架刚度比和梁-柱线刚度比较小时,增大刚度比可以明显减小结构位移;支撑-框架屈服强度比主要对结构的屈服位移和机制影响较大;支撑-框架刚度比、支撑-框架屈服强度比和梁-柱线刚度比的合理值分别为2,0.7和0.45~5.00.据此设计了2个单层算例,并进行了抗震性能分析.结果表明:在结构中,形成了支撑-梁-柱屈服机制;当支撑屈服后,框架承担的剪力比逐渐增大;支撑布置方式对结构顶点位移响应基本无影响,对相邻柱的轴力影响则较大.     

考虑抗震性能的低层轻钢密柱框架支撑拓扑优化

提出了一种新思路,用于得到抗震性能优良的带支撑框架。首先,对低层轻钢框架进行非线性动力时程分析,通过对结构的最大地震效应进行静力等效,获得地震作用的水平等效静荷载。其次,将水平等效荷载与竖向荷载进行组合,利用BESO（双向渐进结构优化）方法对一榀密柱框架进行支撑分布的拓扑优化,得到一种应力分布较均匀且抗震性能优良的带支撑框架。优化中,梁柱位置单元保持不变,通过单元增减的双向进化获得传力骨架,再用等截面杆件将该骨架重构成带支撑框架。同时,利用由优化结果得来的结构概念设计多种密柱框架支撑分布方案。最后,以顶点侧向位移为性能指标,通过非线性动力时程分析,比较了这些带支撑框架的抗震性能。结果表明,拓扑优化得到的带支撑框架性能优于通过结构概念得到的带支撑框架。据此,给出了低层轻钢建筑密柱框架支撑分布的设计建议。     

直螺栓连接预制综合管廊刚度计算方法

为研究直螺栓连接预制管廊的纵向受力性能,引用隧道纵向刚度计算的纵向等效连续化模型,对其进行改进,使其适用于直螺栓连接的预制管廊,从而得到考虑螺栓预应力影响的纵向等效拉压刚度和弹性弯曲刚度。求得了预制管廊在弹性极限弯矩作用下,截面最大拉应力、截面最大压应力、接头最大变形、接头螺栓最大拉应力和接头螺栓最大变形的表达式。运用所得表达式,结合工程实例参数,分析了管廊截面尺寸、管壁厚度、节段长度和螺栓个数对其受弯矩作用时中性轴的位置和纵向等效刚度的影响程度和趋势。结果表明,管廊抗弯刚度受截面宽高比影响较大;通过增加管壁厚度来提高管廊等效刚度的方法不经济;在满足设计要求条件下,适当增大预制节段的长度和增多连接螺栓数量可以有效提高管廊的纵向刚度,并能够很好的改善管廊截面受力状态,同时不失经济性,为直螺栓连接预制拼装管廊结构的设计合理性和工程适用性提供理论支持。     

弱剪型支撑框架的抗震性能研究

为弥补现行规范中采用人为放大支撑内力设计的强剪型支撑可能存在的缺陷,提出弱剪型支撑设计方法.采用非线性弹塑性时程有限元程序,分析10条地震波作用下的强、弱剪型支撑框架的地震响应.结果表明:强剪型支撑框架在地震波作用下,柱先于支撑屈服发生无侧移失稳,导致结构水平位移和失稳柱竖向位移快速增加;而弱剪型支撑框架在地震波下仅发生侧移变形.同时,强剪型支撑框架的层间剪力-位移曲线和支撑、柱应力应变曲线封闭面积较小,表明结构只发挥一次性的耗能能力,且耗能只依靠柱的无侧移屈曲;而弱剪型支撑框架中,支撑较早屈服使得支撑和梁柱的延性及滞回耗能能力充分发挥作用.因此,建议在设计支撑框架时,增加支撑屈服机构验算,保证支撑屈服后柱子仍基本在弹性阶段工作,使结构成为强柱弱支撑体系.     

基于蠕变的高温法兰连接系统寿命预测方法

长期工作在高温下的法兰连接系统，由于密封垫片和螺栓的蠕变松驰，使得垫片上的残余压紧应力逐渐减小，并最终导致连接系统的泄漏失效，在考虑垫片和螺栓螺栓蠕变的基础上，对连接系统进行变形协调分析，建立了高温下法兰连接系统的变形协调方程；进而导出了垫片残余应力与时间的关系式，即变形协调率型方程；根据紧密性概念，以最大允许泄漏率为失效准则，提出了高温法兰连接系统的寿命预测方法。     

某型民用运输机机翼应力与变形分析

为了探究大型运输机在使用限制范围内,典型载荷作用下机翼的应力分布和变形量,针对某型飞机,建立了机翼翼盒段有限元模型。对巡航状态、最大正过载和最大负过载(1 g,2.5 g,-1 g)三种典型工况进行应力和变形分析。结果显示,巡航状态机翼向上弯曲的最大变形量为1.33 m,32~33号肋区域应力较大;最大正过载时,机翼向上弯曲的最大变形量为3.69 m,应力较大区域与巡航状态类似;最大负过载情况下,机翼向下弯曲的最大变形量是1.81 m,18~19号肋区域应力较大。通过与同级别飞机试验数据的比较,验证了计算结果的准确性。分析结果可为大型飞机机翼结构设计和气动弹性分析提供参考。     

框架逆作深基坑变形特性离心模型试验

以某超大型深基坑工程为背景,通过离心模型试验比较了新型框架逆作法与传统逆作法的施工方案基坑变形控制的效果;基于试验结果,研究了地表最大沉降与围护结构最大侧移之间的关系,以及地表沉降大小和影响范围.试验结果显示:框架逆作基坑地表最大沉降基本为围护墙最大侧移的0.35~0.70倍,而无支撑暴露时间对二者比值的大小有一定影响;基于实测总结的国内外多种经验地表沉降预测方法并未能很好地预测试验结果;框架逆作法与传统逆作法施工方案基坑变形控制的效果大致相当,框架逆作法方案可以达到有效控制基坑变形的目的,该结论对于框架逆作法在实际工程中的推广应用具有重要参考价值.     

交叉支撑内力取值方法对结构抗震性能的影响

针对现行规范中人为放大支撑内力设计交叉支撑存在的缺陷,提出弱剪型支撑设计方法.采用弹塑性时程有限元程序,对地震波作用下的强剪型和弱剪型支撑框架进行地震分析,结果表明:强剪型支撑框架柱先于支撑屈服发生无侧移失稳,导致结构水平位移和失稳柱竖向位移快速增加,而弱剪型支撑框架在地震下仅发生有侧移变形;强剪型支撑框架的支撑与柱应力应变曲线封闭面积小,表明耗能能力差,而弱剪型支撑框架中,支撑能够较早屈服使得支撑和梁柱的延性及滞回耗能能力充分发挥作用.建议设计支撑框架时,增加支撑屈服机构验算,保证支撑屈服后柱仍在弹性阶段工作.     

柔性连接填充墙框架结构抗震性能试验

通过5榀空心砌块砌体填充墙框架结构低周反复荷载试验,系统研究了填充墙-框架柔性连接和刚性连接、全墙填充和半墙填充框架结构的破坏机理和抗震性能,进行了结构滞回特性、承载力、位移延性、刚度退化、强度衰减、耗能能力及变形性能指标分析.结果表明,柔性连接方案对结构承载力的提高低于刚性连接方案,但其他性能指标均优于刚性连接方案,说明柔性连接方案减小了墙-框相互作用,有效改善了填充墙框架结构的抗震性能.     

缠绕式提升机主轴装置的优化设计

采用弹性基础梁理论对弹性圃板支撑下的卷筒结构和应力进行了分析和研究，进而利用现代离散优化设计方法对矿用双筒缠绕式提升机主轴装置的结构参数进行了优化设计，这对改进提升机的设计方法，提高我国提升机的设计水平具有一定的理论和实用价值。     

双层单跨支撑框架弹性稳定分析的有限元方法

用有限元方法对双层单跨支撑框架进行弹性整体稳定分析,得到了从无支撑框架过渡到完全支撑框架时相应的柱计算长度系数,非完全支撑框 完全支撑框架间存在一个门槛刚度,该刚度值可作为框架有侧移和无侧移的区分标准。