薄壁压杆偏心连接时弯扭固有振动理论研究

研究了有双轴对称截面开口薄壁压杆与弹性支承偏心连接时弯扭耦合振动,把作用在开口薄壁压杆的弹性支承去掉,代之以相应的约束反力和约束扭矩,推导出了开口薄壁压杆弯扭耦合振动时的位移函数,求得了其弯扭耦合固有振动频率的特征方程。     

剪应力环流定理及其在开口薄壁杆自由扭转中的应用

材料力学中的开口薄壁杆自由扭转的公式,一般是根据“刚周边假设”,直接引用弹性力学中矩形截面杆扭转的结果导出的。这在实用上是简便易行的;但缺乏必要的理论分析,而且与初等扭转理论相脱节。本文用能量法建立自由扭转时的“剪应力环流定理”,并以这个定理为基础导出开口薄壁杆自由扭转公式。这样就把开口与闭合薄壁截面杆的扭转理论紧密联系起来,建立起自由扭转初等理论的统一观点。     

轻钢轴压构件受力性能的有限元分析

轻钢结构是目前多层建筑广泛使用的结构形式之一,其墙骨架中的轴压构件可以采用冷弯薄壁型钢拼合截面和单独型钢截面两种形式,为了更好地研究两者的受力性能,利用有限元软件ABAQUS对轴心压力作用下惯性矩近似相等的冷弯薄壁型钢拼合截面与方钢截面进行了模拟分析,对比了两种截面形式轴压柱的承载性能,并根据理论计算公式验证了有限元模拟的可行性,得到了二者的受力性能特点,给出了工程应用建议.     

变截面开口薄壁杆件的有限分析法

本文阐述变截面开口薄壁杆件的有限分析法。利用杆的边界条件和单元体之间的连接条件,建立初参数的传递矩阵,化为数值解。并进行了误差分析,最后给出了算例。     

开口薄壁梁弯曲中心的普遍解

本文根据横向力对截面形心的力矩与剪力对截面形心的力矩的平衡条件来确定开口薄壁截面梁的弯曲中心。     

冷弯厚壁型钢钢管冷作硬化效应

通过对冷弯厚壁钢管上截取的平板板材、弯角板材、母材和相应方、矩形截面短柱的试验研究,得到短柱全截面屈服强度相对于母材强度的提高值．运用国内外相关规范的计算公式对短柱屈服强度实测值进行对比分析,表明这些公式都不宜直接用于我国冷弯厚壁型钢的屈服强度计算．根据试验结果,在《冷弯薄壁型钢结构技术规范》（GB50018-2002）基础上,提出适用于冷弯厚壁型钢的计算公式,将修正公式计算结果与试验实测数据对比,证实了该公式有效．     

开口薄壁截面空间曲杆的双力矩

讨论了各向异性材料开口薄壁截面空间曲杆的双力矩,模型、原理、本构方程的变分导出和一般解法。     

含开口薄壁杆的空间结构热屈曲有限元分析

针对含开口薄壁杆件的大型空间柔性结构热屈曲问题,发展了一种包含翘曲自由度的二节点开口薄壁杆单元。该单元考虑了约束扭转与弯扭耦合效应,同时考虑了热应力对几何刚度阵的影响,可进行空间杆系结构的热屈曲分析。简单梁模型算例表明:该方法求得的各阶屈曲温度临界值和屈曲模态与AN SY S薄壳有限元解吻合较好;并且由于考虑了开口薄壁杆的特性,热首先引起杆件的弯扭耦合屈曲。对哈勃太空望远镜太阳帆板的简化模型进行了热屈曲分析,成功地解释了热使该太阳帆板发生扭转屈曲的原因。     

薄壁型钢-混凝土组合梁弹性强度的理论计算

文章针对普通的钢-混凝土组合梁存在混凝土和型钢之间滑移大、竖向掀起大、横向稳定性差等问题,从而提出了薄壁型钢-混凝土组合梁。为研究其弹性受弯承载力,采用应力积分法和换算截面法分别建立了薄壁型钢-混凝土组合梁的弹性受弯承载力。根据试验结果,验证了薄壁型钢-混凝土组合梁的弹性受弯承载力计算公式。     

薄壁构件屈曲与优化问题的研究

应用有限条法分析了卷边C截面钢的局部屈曲性能,得出了卷边C截面型钢各个截面参数变化对屈 曲的影响．利用有限条法和遗传算法相结合对Z型冷弯薄壁结构进行了优化设计．     

平面弯曲梁的横截面切应力分析

材料力学里对平面弯曲梁横截面上的切应力分布进行了假设,利用假设条件下推导出来的公式来求解截面上的切应力值。但是这些假设并没有进行验证,其正确性还有待实践证明。文中利用有限元通用分析软件—Ansys软件,对平面弯曲梁的弯曲变形进行了数值模拟,验证了材料力学关于切应力分布规律的假设。     

等截面单跨超静定梁固端弯矩的一种解法

以力法为基础,用简支梁作为基本结构,通过简支梁弯矩图的面积及其形心位置推导得出固支梁固端弯矩计算的一般公式,并指出该公式在其它单跨超静定梁计算中的应用。     

用简捷方法研究等宽度槽型截面的剪切中心

剪切中心的研究与截面上剪应力分布规律有关。等宽度的槽型截面也不例外。本文通过不同的假定介绍按材料力学、薄壁开口截面理论推导出的剪切中心位置计算表达式并给出示例作对比说明。最后提出对厚壁槽型截面的修正公式。     

基于改进三弯矩方程的钢-混凝土混合变截面连续梁桥钢箱梁段合理长度研究

为简便估算恒载作用下钢-混凝土混合梁变截面连续梁合理钢箱梁长度,基于现有三弯矩方程推导了适用于变截面连续梁的改进三弯矩方程,建立了基于改进三弯矩方程的变截面连续梁弯矩简化计算方法,并采用MATLAB软件编制了计算程序。构建了不同跨径的变截面钢-混凝土混合连续梁桥标准结构,运用改进三弯矩方程分析了恒载作用下不同跨径钢-混凝土混合连续梁桥关键截面弯矩随钢箱梁段长度变化的规律,建立了主跨跨径150m~300m间钢-混凝土混合变截面连续梁桥钢箱梁段合理长度预估公式。不同跨径的钢-混凝土混合连续梁的墩顶负弯矩和跨中正弯矩均随钢箱梁段长度的增大而减小;主跨跨径150m、200m、250m、300m的变截面钢-混凝土混合连续梁桥钢箱梁段长度与主跨跨径的比例分别为0.35、0.40、0.40、0.45时,主跨跨中正弯矩减小趋势变缓;研究结果表明：基于改进三弯矩方程的变截面连续梁弯矩计算结果与有限元计算结果的偏差小于10%,可便捷且准确地计算恒载下变截面连续梁弯矩;预估公式计算得到的钢箱梁段合理长度与实桥使用的钢箱梁段长度之间的误差在12.5%以内,预估公式具有良好适用性。     

平面弯曲弹性失稳的加权余量解

本文利用加权余量法推导出狭长矩形截面简支梁在纯弯曲时,发生弹性失稳的临界弯矩Mor计算式.     

3种截面梁弯曲应力分析与实验

矩形截面、工字形截面和T形截面3种梁在纯弯曲状态下的正应力,利用材料力学理论和电测法实验技术进行分析,结果表明：矩形截面、工字形截面梁的中性轴在其几何中心线上;3种截面梁横截面上的正应力沿高度都呈线性分布;3种截面梁的承载能力比较接近;在截面高度、长度、宽度和荷载一定的情况下,其中工字形梁最省料,其次是T形截面梁,耗费材料最多的是矩形梁.     

浅梁弯曲经典计算公式的精度讨论

提出一种新的简支梁变形模式,横截面内除了有挠度、转角外,还考虑了面内变形,并对受集中荷载作用简支浅梁弯曲挠度计算公式的适用范围进行研究。运用U变换法和四结点矩形单元,分析了简支梁的平面弯曲问题,求解出二维有限元格式下受集中荷载作用梁的上下自由表面位移的解析解,并将所得的解析解,与材料力学关于浅梁弯曲的挠度计算公式相比较,讨论经典计算公式的适用范围,并对其误差进行了定量讨论。     

开洞无梁楼板的极限承载力简化分析

对目前研究尚少的开洞无梁楼板极限承载力的计算问题进行了分析探讨，重点研究了在竖向均布荷载作用下结构形式和开洞形式较规整楼板的内力计算方法．先将开洞无梁楼板等效成与之抗弯刚度相等的等截面连续梁，计算了连续梁的总静力弯矩，再采用屈服线理论对一块开洞方板的极限承载力进行分析，最后对计算结果进行综合，得出了各板带对应于不同开洞比的弯矩值，以便实际工程设计中应用参考．     

二次受力下钢筋RPC外包型钢梁的受弯性能

为探究新型材料对钢结构性能的增强效果,通过外包钢筋活性粉末混凝土（RPC）对受荷状态下的型钢梁进行加固并分析其受弯性能。通过二次受力下的抗弯试验,分析了钢筋RPC外包型钢梁的破坏过程和初始荷载、RPC强度、型钢强度对梁抗弯承载力的影响,并对试验结果进行了有限元模拟验证。结果表明：在不同参数影响下,外包钢筋RPC增强后的型钢梁与纯钢梁相比抗弯承载力提高17~2倍,破坏过程表现出良好的延性;受力过程中型钢与RPC界面未发生黏结破坏,两者能够共同工作;钢筋RPC外包型钢梁的极限承载力随初始荷载的增大而减小,随RPC强度和型钢强度增大而增大。根据试验结果,提出了二次受力下钢筋RPC外包型钢梁受弯承载力计算公式以及RPC强度折减公式,试验值、计算值和模拟值三者吻合良好。