爆炸冲击下盾构隧道衬砌结构的动力响应特性

考虑现实生活中城市地铁隧道内可能出现的意外或恐怖袭击爆炸事件,运用有限元Midas/GTS软件数值模拟爆炸过程,分析爆破荷载作用下隧道管片的变形、振速、内力及地表的变形情况,分别选取3种不同管片接头模型进行对比。结果表明:爆破荷载作用对隧道管片的影响较大,而对地表的影响较小,其竖向位移随地表与爆炸源正上方位置距离的增大逐渐减小;不同接头模型中管片的内力与变形规律相似;隧道管片内力随时间先增大后减小,采用局部刚度折减法时管片的内力明显区别于整体刚度折减法与不折减法,折减区管片内力较大,整体管片内力分布不均匀现象更为明显。     

某大跨连续梁桥荷载试验布载方法研究

荷载试验在桥梁建设中的作用越来越大,全面、准确的荷载布置方案是荷载试验成功的前提。该文对某大跨连续梁桥进行内力荷载效率分析,通过对设计、试验荷载作用下桥梁内力影响线的分析对比,得到了合理的试验布载方案,为荷载试验的顺利进行提供了保证。     

从荷载与内力微分关系讲解谈结构力学的教学

以荷载与内力微分关系讲解为例,介绍了结构力学拓展式教学的运用.首先讲解荷载与内力微分关系,用课堂作业进行巩固;然后对课堂知识进行深化,介绍考虑分布力偶作用的荷载与内力微分关系;最后介绍利用荷载与内力微分关系计算结构位移的方法.拓展式教学可以将孤立的知识点串点成线,激发学生兴趣,启发学生思维,开拓学生思路,是一种切实有效提高学生能力的教学方法.     

面外荷载作用下曲梁弯扭问题的通解

从曲梁内力Ｍ、Ｔ、Ｑ与荷载集密度ｑ的微分关系出发,导出以扭矩Ｔ为基本未知量的平衡方程,采用Ｌａｐｌａｃｅ变换方法,得出承受任意垂直于曲梁曲率平面荷载的曲梁内力通解,并进一步利用曲梁内力与位移的微分关系,得出相应荷载作用下的位移通解。     

活载作用下简支梁桥的内力计算

桥梁活载内力计算因活载种类多及作用的不确定性而复杂,本文就简支梁桥分别在汽车荷载及人群荷载作用下的内力计算进行了阐述。     

对称水平曲梁的内力计算

采用力法分析的方法,对一种常见的圆弧曲梁在对称荷载作用下的内力进行分析,并推导出常见的四种对称荷载作用下的内力计算公式,可供参考。     

纵横荷载共同作用下斜置矩形板的解析解

针对3边固支1边自由,受纵横荷载共同作用的斜置矩形板力学模型,充分考虑中面内力对弯曲的影响,确定了相应的荷载势能,将弹性力学边值问题转化为能量原理的形式,得到板的挠度、应力和内力的解析表达式;应用解析式研究了薄板挠曲变形和内力变化规律.研究表明:板的挠曲变形及内力与荷载、板体材料、结构几何特征及倾角有关,并呈现明显的非线性特征.     

混凝土箱梁横向受力的计算方法研究

横向内力为混凝土箱梁设计过程中必不可少的计算内容。在此介绍了混凝土箱梁横向内力计算的主要方法，在此基础上，详细分别推导了均匀分布荷载以及车轮局部荷载作用下，箱梁横向内力的计算公式。分析表明，上述方法具有充足的理论依据和良好的实用价值，可供工程设计参考。     

计算矩形底简支边双曲扁壳内力的Galerkin方法

在法向荷载作用下矩形底四边简支双曲扁壳的内力计算，过去对解的存在唯一性和收敛 性未研究过．本文用Ｇａｌｅｒｋｉｎ方法．证明解的存在唯一性和收敛性，并使法向非均布荷载作用 下的内力计算，和在某点受集中荷载作用下的内力近似公式计算相比，较简便、快速．     

膨胀性土层盾构隧道衬砌管环计算模型

针对膨胀性岩土地层围压改变对盾构隧道衬砌管环内力和位移的影响,分析不同膨胀地层分布下隧道膨胀接触压力分布特征,建立考虑膨胀荷载的盾构隧道荷载-结构力学模型,运用力法推导不同膨胀荷载模式作用下衬砌管环内力解析解,并结合工程实例进行计算分析。研究结果表明,膨胀荷载对衬砌管环内力影响显著,不同膨胀荷载分布模式作用下衬砌管环内力分布规律存在较大差异,建议在工程设计中应予以重视。研究成果可为膨胀性岩土地层盾构隧道设计与计算分析提供参考。     

用混合法求解交叉梁系平板网架与空腹网架结构（之一）

以位移法与弯矩分配法联合求解的交叉梁系平板网架与空腹网架结构,适用于各类边界条件下的正交正放、正交斜放、三向钢网架及钢筋混凝土空腹网架结构的内力分析,且求解简单方便。文中给出了考虑剪切变形时梁的弯矩分配系数,并列出了考虑剪切变形的基本梁元在外力作用下及支座产生单位位移时的杆端弯矩和剪力,以利计算时查用。     

钢筋混凝土连续梁结构非弹性内力分析

本文在试验研究的基础上分析了纲筋混凝土连续梁结构内力的非弹性特性,并指出目前国际上的两种极限设计法,即“部分极限设计法”和“完全极限设计法”所存在的问题。文中把纲筋混凝土连续梁内力发展的全过程归结为三个不同性质的阶段。第二个阶段,也即因裂矮而引起内力的非弹性重分布,是非弹性分析中的一个重要环节,可按建议的“虚梁法”进行简便计算,按照试验资料还分析了传统线弹性方法的误差。对完全非弹性分析所需的两个关键荷载——开裂荷载和塑性铰荷载的计算方法也进行了分析。     

斜放类交叉梁系的荷载分配法

本文考虑斜放类交叉梁系的特点,利用荷载分配法对其进行内力分析。荷载分配法的基本原理是根据节点的变形谐调条件列荷载分配系数方程。由于不论如何复杂的边界条件,列变形谐调方程都不困难,所以用荷载分配法可解各类支承条件斜放类交叉梁系的内力。     

滑动环索连接节点在弦支穹顶结构中的应用

提出了弦支穹顶结构滑动环索节点的连接方式 ,应用冷冻升温结构分析方法研究其受力性能 ,并与非滑动环索连接节点的计算结果进行对比 .计算结果表明 ,当结构承受半 (偏 )跨荷载时 ,滑动环索的连接方式对上部网壳结构的受力性能几乎没有影响 ,但却可以大大降低环索、斜索和撑杆的内力幅值 ,使其均衡 ,极大地改善弦支穹顶结构的受力性能     

单层正交索网结构有限分析计算方法及实验研究

建立了幕墙正交索网结构的计算力学模型,研究单层索网在网点分配荷载及预张力作用下的平衡方程、位移协调和变形体位能驻值方程,构成多变元的非线性耦合方程组。采用有限分析法将非线性耦合方程组解耦,寻求局部解析解再转化为全局数值解。设计小尺度实际模型在多点荷载作用下的内力和变形的实验。最后给出相关算例。     

一种新型的分析框剪结构的单元——层单元

构造一种能模拟一层框-剪结构的新型分析方法——层单元.采用杆单元法、层单元法和解析公式,分别计算不同结构刚度特征值的等刚度框-剪结构,在不同的外荷载作用下的内力和位移;采用杆单元法和层单元法,计算不同结构刚度特征值的变刚度框-剪结构,在均布荷载作用下的内力和位移.与杆单元法比较,层单元法能显著地减少输入、输出数据和计算量,计算误差小于3.5%,     

水平载荷作用下双梁桥架内力分析

双梁桥式起重机桥架在水平平面为一框架结构,由于其超静定次数较高,作精确分析比较困难,而采用近似方法又会产生较大的误差,不宜用于工程设计。目前在作桥架设计时尚缺乏准确的实用公式。本文以框架结构为计算模型,对偏斜侧向载荷,集中载荷和均布载荷作用下的水平框架进行了内力分析,提出了精确的计算公式。     

考虑桩-土相互作用的悬臂式排桩内力计算方法研究

在分析常用计算方法优缺点的基础上,通过引入非线性的桩-土相互作用模型,提出了一种可考虑桩-土相互作用的悬臂式排桩内力计算方法.首先,采用杆单元对桩体结构进行离散化,计算单元刚度矩阵并合成为总体刚度矩阵;其次,假定基坑内、外侧土压力与桩身位移之间的非线性函数关系,建立非线性的节点荷载函数列阵;再次,根据总体刚度矩阵和节点荷载函数列阵形成总体刚度方程(组),采用Newton-Raphson法求解以得到节点位移列阵;最后,通过单元刚度方程和节点位移列阵反求桩身内力和桩侧土压力.算例分析表明,本文方法计算简单方便,能充分反映桩侧土压力非线性变化的特点,较好地揭示了桩-土相互作用机理,适用于悬臂式排桩内力计算.     

多肢剪力墙-框架体系在任意水平力作用下的内力和侧移计算

本文在剪力墙-框架结构连系梁连续化假设的基础上,推导了任意标高处具有集中力作用的多肢剪力墙-框架体系连系梁内力及结构侧移的解析公式,进而利用迭加原理求解任意荷载形式下结构的内力和侧移。这一方法也适用于求采用振型分解法计算结构动力响应时所需的柔度矩阵系数。文中列举了不同情况的算例。随着迭加次数的增大,采用本文方法所得结果与几种解析解的相对误差可控制在任意小的范围之内。     

大跨度中承式拱桥的耦合抖振有限元分析

大跨度中承式的拱桥属于柔性空间结构,风荷载及抖振分析相当复杂。基于结构的固有模态坐标,考虑风速沿主拱高度变化,推导了桥梁结构的节点等效气动抖振力公式,进行了大跨度中承式拱桥的抖振有限元分析。该分析方法可以考虑作用于主拱的干扰风谱、风载的空间相干性及主桥及主拱的多模态耦合效应。以重庆菜园坝长江大桥为例,计算了桥梁结构节点位移和单元脉动内力功率谱密度和方差。