均布荷载作用下门式刚架的平面内稳定性能

应用ANSYS有限元程序，在均布荷载作用下，对不同高跨比、梁柱截面的门式刚架进行弹性几何非线性分析，根据荷载位移曲线得出弹性屈曲荷载。分析表明。当刚架高跨比大于等于1：3时，刚架失稳模式为侧移失稳。可忽略梁中主弯矩和梁轴力对刚架稳定性的影响；当刚架高跨比小于1：3时，刚架的失稳模式同刚架高跨比、梁柱线刚度比均有关系。刚架的失稳模式常为对称失稳，此时，梁中主弯矩和梁轴力对刚架稳定性的影响不可忽略。     

柱脚刚接的单层单跨刚架的弹性稳定分析

用转角位移法对柱脚固接的刚架进行了弹性稳定分析,给出了刚架发生无侧移对称屈曲和有移侧反对称屈曲时的屈曲方程,并求出了相应的计算长度系数。     

组合载荷作用下Ludwick型材料悬臂柱后屈曲载荷优化算法

目的 针对组合载荷作用下的Ludwick型材料悬臂柱,提出不同端部角度下屈曲载荷的优化算法。方法 由Ludwick本构关系推导弯矩-曲率之间的表达式,以曲率半径表示子段在局部坐标系中的位置;根据局部坐标系与整体坐标系之间的变换式,得出整体坐标系下子段两端点的坐标关系,并通过迭代实现悬臂柱两端点坐标之间的联系;以无量纲屈曲载荷为设计变量,固支端转角形成目标函数,建立用于求解屈曲载荷的优化算法,并对比两种不同载荷作用下的无量纲屈曲载荷以及水平位移和垂直位移。结果 随着端部角度的增大,悬臂梁自由端处水平位移减小,垂直位移增大;两种不同载荷作用下无量纲屈曲载荷均表现为：当端部转角从10°增加到40°时,无量纲屈曲载荷减小;当端部转角从40°增加到90°时,无量纲屈曲载荷增大。结论 相较于数值方法,该优化算法的优势在于计算不同端部角度下屈曲载荷、水平位移及垂直位移时更加直接快速;硬化指数是决定后屈曲平衡路径是否稳定的关键因素,笔者取硬化指数为1/0.9;单一载荷或组合载荷作用下Ludwick型材料悬壁柱的后屈曲平衡路径均为不稳定的。     

三连跨轻型门式刚架结构设计及关键技术研究

基于河南尚品食品有限公司年产5万吨肉制品钢结构厂房工程,对三连跨轻型门式刚架结构进行了深入分析,重点对较大悬挂荷载(非吊车荷载)的处理方法、柱脚连接形式等问题进行了探讨,并以结构最小用钢量为目标对柱距合理取值进行了优化研究.分析结果表明,较大悬挂荷载宜按照活荷载形式施加,柱脚宜采用铰接连接,柱距约为8m时,结构用钢量最小.     

火灾下门式钢刚架倒塌模式及影响因素

采用火灾下门式钢刚架结构足尺倒塌试验验证有限元模型(FEM),然后对门式钢刚架结构进行二维及三维模拟,并研究构件升温工况、柱脚刚性、跨高比、防火保护、截面温度梯度、荷载比、风荷载及次要构件等因素对火灾下门式钢刚架结构倒塌模式的影响,归纳出四种典型倒塌模式。结果表明:有限元模型能准确预测火灾下门式钢刚架结构的倒塌行为;构件升温工况、柱脚刚性、荷载比及次要构件对倒塌模式影响较大,而风荷载、防火保护、截面温度梯度及跨高比对倒塌模式影响较小。最后,归纳了不均匀火灾下门式钢刚架结构的倒塌规律。     

关于山形门式刚架位移验算的探讨

对于无吊车房屋考虑位移限值的主要因素，提出了山形门式刚架位移限值的建议．并讨论了柱脚嵌固度以及跨高比对刚架位移值的影响．作出了斜梁不需验算挠度的结论和柱顶侧移不满足位移限值要求时可以采取的措施．     

直杆动力屈曲的计算机模拟

阐述了动力屈曲分析的Ansys/Ls-dyna有限元理论,基于该有限元程序对两端铰接、等截面直杆在轴向动力载荷作用下的屈曲过程进行了数值模拟和分析.研究结果表明:动力屈曲可能会激发多个模态,且模态数与初始缺陷无关;动力屈曲各阶临界载荷接近静力作用下的Euler临界力;短时动力冲击作用下结构的承载力相对于静力作用下大幅度提高.     

门式刚架平面内失稳类型的判别

平面内失稳的类型主要有对称失稳和侧移失稳两种.为了判断门式刚架结构的失稳类型,利用ANSYS有限元程序,对计算模型进行几何非线性分析,从拱效应比值Ω和水平荷载与竖向荷载比值Ω0入手,作出刚架的荷载位移关系曲线.分析曲线后得出:对于柱脚铰接门式刚架,当Ω0/Ω≤0.1,刚架随着荷载的增加发生对称失稳;对于柱脚刚接门式刚架,当Ω0/Ω≤0.6,则刚架随着荷载的增加发生对称失稳.     

一类薄壁变截面刚架对称临界载荷稳定问题优化算法

目的研究一类对称载荷下的单跨刚架临界载荷优化算法,探讨薄壁变截面刚架临界载荷的数值计算方法,以弥补解析解求解困难的缺陷.方法通过刚架结构拆分,运用差分方法将平衡状态下非线性微分方程离散化.以每段钢架的每个离散点挠度、柱脚弯矩和临界荷载为设计变量,构造包括未知临界载荷的目标函数,基于Fortran-PowerStation集成开发环境,编写无约束优化算法程序,通过等截面与变截面梁刚架具体算例进行验证.结果优化结果满足规定精度,证实了算法的适应性.结论算法考虑工程中变截面薄壁刚架结构稳定性问题,具备很好的实用性,可为工程结构临界载荷求解提供新的思路.     

考虑杆件屈曲网壳结构动力稳定矢跨比优化

为研究在动力载荷作用下考虑杆件屈曲的单层球面网壳结构对矢跨比的敏感性,本文采用非线性有限单元法,对四种不同矢跨比的存在杆件缺陷的单层球面网壳结构进行非线性稳定全过程分析.研究结果表明:考虑杆件屈曲的单层球面网壳结构在动力载荷作用下的稳定性因矢跨比的不同有较大差异,并通过比较得出较优矢跨比.通过本文的研究,为在动力载荷作用下考虑杆件屈曲的单层球面网壳结构矢跨比设计提供理论依据.