弧形闸门面板动水压力计算方法

基于弧形闸门面板动水压力的特性,考虑支铰位置和转动支臂半径对面板水压力的影响,建立计算弧形闸门面板动水压力的半经验半理论公式.通过三个弧形闸门的模型试验结果对公式中的动能修正系数进行拟合,并与规范公式进行分析比较.分析结果表明:该动水压力公式精度较高,使用方便;转动支铰位置和支臂半径均会对面板动水压力产生影响,且面板动水压力存在最小值;在设计阶段可根据实际情况选择合理的弧形闸门支铰位置和转动支臂半径,能够起到减小弧门面板动水压力和降低闸门转动支臂承载力的作用.     

有侧移半刚性连接钢框架柱计算长度的研究

基于钢框架稳定设计中柱计算长度的概念,本文采用三柱框架结构计算模型,通过考虑连接的非线性弯矩-转角关系,建立梁柱的有侧移半刚性连接转角位移方程,将横梁对柱子的约束弯矩按柱子的线刚度之比分配给柱;然后通过引入梁柱线刚度比修正系数的计算方法,推导了有侧移半刚性钢框架柱计算长度系数方程式,并研究了在梁-柱半刚性连接下柱的计算长度系数取值问题.本文得到的半刚性连接的柱计算长度系数公式与《钢结构设计规范》(GB50017-2003)中的刚性钢框架柱计算长度系数形式相同.算例结果表明:考虑半刚性影响后,柱的有效长度系数增大7%以上,此类钢框架计算时应考虑梁柱节点半刚性的影响.本文计算方法简捷方便,便于工程实际应用.     

有侧移半刚性连接钢框架柱计算长度的研究

基于钢框架稳定设计中柱计算长度的概念,本文采用三柱框架结构计算模型,通过考虑连接的非线性弯矩-转角关系,建立梁柱的有侧移半刚性连接转角位移方程,将横梁对柱子的约束弯矩按柱子的线刚度之比分配给柱;然后通过引入梁柱线刚度比修正系数的计算方法,推导了有侧移半刚性钢框架柱计算长度系数方程式,并研究了在梁-柱半刚性连接下柱的计算长度系数取值问题.本文得到的半刚性连接的柱计算长度系数公式与《钢结构设计规范》(GB50017-2003)中的刚性钢框架柱计算长度系数形式相同.算例结果表明:考虑半刚性影响后,柱的有效长度系数增大7%以上,此类钢框架计算时应考虑梁柱节点半刚性的影响.本文计算方法简捷方便,便于工程实际应用.     

钢闸门面板弹塑性极限承载力计算

试验表明钢闸门的面板在进入弹塑性阶段后,仍有很大的强度储备。根据板壳理论及结构塑性极限分析定理,分别推出了钢闸门面板的弹性极限承载力及塑性极限承载力,从而给出了钢闸门面板设计公式中的弹塑性调整系数的理论值,供修订规范参考。     

水工弧形钢闸门动力不稳定性研究

定量估计了3种情况下弧形钢闸门支臂动力失稳的可能性：小开度、支臂与面板联接处无切向位移与侧向位移,主梁相对挠度〈1／600。Iax〉Iay／3且闸门下游无旋滚时不会形成参数共振;大开度、支臂与面板联接处有侧向位移时,深孔弧形门容易引起参数共振,表孔弧形门不易形成参数共振;小开度．支臂与面板联接处有切向位移,两种负阻尼同时存在,若单位挡水面积上用钢置不足,有可能使负阻尼大于结构阻尼导致支臂动力失稳．给出了判断动力失稳所必须的弧形闸门结构阻尼比的原型观测结果,它表明表孔弧形闸门的结构阻尼比是很小的．     

无侧移半刚性连接钢框架柱的计算长度系数

根据梁柱理论建立半刚性连接梁柱的转角位移方程，在梁端弯矩中考虑半刚性特性，再将横梁对柱的约束弯矩按柱的线刚度之比分配给柱。计算模型采用三柱模型，应用位移法建立无侧移半刚性连接钢框架柱计算长度系数的公式。该计算公式的形式回归到刚性钢框架柱计算长度系数公式，其计算长度系数表与刚性框架柱计算长度系数完全相同，使用方便。     

弧形钢闸门支臂空间屈曲荷载研究

在材料线弹性范围内,运用屈曲问题的有限单元法,采用MSC公司开发的大型结构分析软件NASTRAN,探讨了各种因素对弧形闸门支臂空间极限承载力的影响规律,从而获得支臂腹杆和弦杆的最佳布置方式。实例分析指出,支臂杆的截面特性、支臂腹杆的布置方式、弦杆的布置位置、上下支臂的作用荷载及支铰约束等因素对支臂空间极限承载力都有影响,分析结果对弧门支臂稳定问题进行理论探讨和实际工程设计有一定的参考价值。     

无侧移失稳模式下框架的稳定方程及框架柱的计算长度系数

对无侧移框架结构进行了弹性稳定分析，得到了理想状态下无侧移框架结构的稳定方程，并对r=0.6-1.0的理想情况下框架柱的计算长度系数计算的结果表明：在r=1.0时计算值与规范值符合非常好，虽然方程的成立依赖于较为理想的假定条件，不适于对实际结构进行计算，但仍可做为实际稳定分析的参考。     

非规则梁的弯曲刚度及其对钢框架柱计算长度的影响

针对钢结构非规则梁柱体系弹性分岔屈曲失稳的特点,认为普通钢框架考虑梁、柱线刚度比值关系确定刚架柱计算长度的方法仍适用于非规则框架中的框架柱。运用虚功原理推导了两种典型的非规则梁的弯曲刚度,并分析了其对钢框架柱计算长度的影响。     

基于支臂布置原则的露顶式弧形钢闸门主框架设计

运用相关理论成果,对某露顶式弧形钢闸门的原设计结构进行改进和分析.基于Ansys 12.0软件建立2种结构的三维有限元模型,在考虑支臂与主梁协同工作的情况下对其进行数值计算,根据计算结果对2种结构的强度和刚度分别对比.计算和对比结果表明,根据现行设计规范设计的原结构并非最优结构,尺寸优化有必要建立在结构优化的基础上;由于规范中尚无相关规定,支臂的布置方式往往由设计人员根据经验确定,为减小盲目性,在设计实践中可以考虑孔口宽高比β和总水压力p的影响:当β>1.4或β≤0.6时,可以考虑布置6根支臂;当0.6<β≤1.4时支臂个数视总水压力大小而定,p≤6.2×108 N时可以考虑布置4根支臂,p>6.2×108 N时可以考虑布置9根支臂.     

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。     

相邻腹杆刚度对桁架受压腹杆计算长度的影响

以经典的刚架弹性稳定理论以及相关研究成果为基础,推导了考虑节点刚度和相邻腹杆刚度对受压腹杆影响的杆件群稳定方程以及腹杆计算长度系数计算方程,给出了可供工程使用的桁架腹杆计算长度用表。和现有的腹杆计算长度系数计算方法相比较,本文建议的计算方法更具有一般性。计算分析结果表明,考虑计算节点处相邻腹杆刚度的约束作用后,桁架中间受压腹杆的计算长度有所减小;在大多数刚度比范围内,按本文方法计算的中间和端部受压腹杆的计算长度系数比现行规范的取值小。     

Q460高强钢焊接工字形截面双跨连续梁整体稳定性能与设计方法研究

为了研究Q460高强钢焊接工字形截面双跨连续梁的整体稳定性能以及完善规范中关于此类构件的设计方法,采用ANSYS有限元程序建立考虑残余应力的有限元模型,根据已有普通强度Q345钢双跨连续梁的试验数据验证有限元模型的正确性。利用经试验验证的有限元模型,分析残余应力分布模式、跨度比、钢材强度、截面高宽比以及加载比例等因素对连续梁整体稳定性能的影响。基于有限元分析结果,回归出双跨连续梁弹性临界弯矩计算公式,将该公式计算结果代入《高强钢结构设计标准》(JGJ/T 483-2020)中受弯构件整体稳定系数计算公式求得整体稳定系数,并与有限元分析计算得到的整体稳定系数进行对比,比较结果表明二者相差不大且规范计算结果偏于安全,回归得到的双跨连续梁弹性临界弯矩计算公式带入规范公式计算整体稳定系数的方法适用于Q460高强钢双跨连续梁的整体稳定设计。     

钢框架稳定设计方法的探讨及其在导管架平台组块设计中的应用

目前,钢结构的稳定设计主要通过计算长度系数来确定构件的长度从而进行设计。根据结构的形式和受力情况确定结构应按有侧移计算或按无侧移计算,而不同的失稳类型对应于不同的计算模型,因此正确理解失稳类型是应用有效计算长度法的前提。为此介绍了稳定设计的两种方法、刚架失稳类型及不同类型对应的计算长度系数的方法,并对中美规范中计算长度系数的方法进行对比。此外,对计算长度系数在导管架平台组块设计中的应用给出了建议,可供钢结构设计人员参考。     

浅谈弧形闸门的制作工艺

弧形闸门主要由门叶、支臂和支铰等三大部分组成。而闸门的门叶和支臂均为金属结构焊接组装件,如何防止制造中构件的变形,保证制造质量,减少误差,成为制造弧门的关键性问题。本文结合多年来弧形闸门制作的实践经验,谈谈弧门的制作工艺和技术措施。     

钢管混凝土拱桥规范关键验算内容计算实例分析

依据新规范条款对具体工程实例进行了计算研究,对承载能力、活载冲击系数及结构整体稳定性做了计算分析。计算表明:规范中承载能力验算方法较为合理,但活载冲击系数计算公式只与桥梁跨径有关,与实际情况较为不符;规范中关于主拱弹性稳定系数的规定较为笼统,容易造成设计浪费及美观性的缺陷。     

浅谈弧形闸门制作技术

本文主要论述弧形工作闸门的制作过程中,弧形闸门门叶和支臂从下料、拼装、焊接到闸门整体组装各个流程的工艺措施。     

海底悬空管道弹性约束静态分析

由于海浪的冲刷,海底管道会出现悬空段,当悬空段较长时,管道在波浪及海流的作用下将会发生破坏。对海底悬空管道所受的环境载荷进行了计算,把海底土壤对管道的约束视为弹性约束,推导出了弹性约束时的系数矩阵,建立了相应的有限元分析模型,并开发了相应的计算机软件。该软件不仅可以计算立管与水平管连接处悬空管段的强度,还能计算静强度下的临界悬空长度。将弹性约束与刚性约束时的计算结果进行了对比,结果表明,当海底地层较硬时,弹性约束与固定端约束的计算值相差不大;当地层较软时,弹性约束时管道中的最大应力比固定端约束的要大,而临界悬空长度相差不多。     

±800 kV悬索拉线塔静力稳定性研究

针对±800 k V悬索拉线塔立柱的静力稳定性问题,首先基于广义变分原理推导斜拉线的等效弹性模量公式,然后根据应变能相等得到了立柱的等效截面属性,再根据悬索拉线塔立柱的受力特点,将其简化为下端铰接、上端弹性支撑的等截面压杆,最后基于压杆稳定理论得到拉线塔立柱的计算长度系数μ与初始预拉力和风速的关系.研究结果表明:背风侧立柱在垂直线路方向以及迎风侧立柱的静力计算长度系数可取值为1;风荷载及初始预拉力对背风侧立柱沿线路方向的静力计算长度系数有较大的影响,当初始预拉力较小时,其静力计算长度系数随风速的增大而迅速地增大,但当初始预拉力超过某值之后,背风侧立柱的静力计算长度系数受风速的影响较小.     

单伸臂钢梁整体稳定分析中等效计算长度系数的确定

利用能量法推导出单伸臂梁的总势能方程,得出了其整体稳定计算时的临界弯矩计算公式.通过引入等效计算长度系数,找出了影响伸臂梁整体稳定设计中等效计算长度系数的主要因素,进而提出了等效计算长度系数的计算公式.