运动荷载作用下Vlazov地基上梁的动力分析

采用Vlazov地基模型,研究了运动荷载作用下弹性地基上梁的动力响应问题.运用Fourier积分变换和留数定理对动力控制方程进行求解,得到了平面应变条件下覆盖于基岩的均质弹性层和非均质弹性层地基上梁的动力响应解析解,并进一步分析了荷载运动速度、地基厚度及地基非均质性等对梁变形的影响规律.研究结果表明,荷载运动速度、地基厚度及地基土的非均质性对梁的变形影响较大.     

刚性路面接缝传力杆挠度解析计算

采用能量变分原理推导了双参数地基梁平衡微分方程以及相应的边界条件,进而求得基于双参数地基梁理论的传力杆挠度解析通解.通过算例与传统单参数地基梁理论计算结果进行了比较,表明与单参数地基相比,双参数地基更能真实模拟刚性路面中混凝土对接缝传力杆的支承和约束,单参数地基是双参数地基的特例,传力杆受力分析时,剪切力和弯矩对传力杆挠度的影响同等重要,传力杆受力分析中,杆端弯矩和剪切力应同时考虑,传力杆宜采用弯剪梁模型.     

基于几何非线性动力组合地基梁模型的漏粪地板自振特性

针对农业工程中猪舍漏粪地板的动力响应问题，采用静力分析方法，对漏粪地板进行自振特性进行研究。在考虑地基的压缩和剪切刚度、梁的弯曲和剪切变形、运动的平动和转动惯性力以及轴力的二阶效应的基础上，建立了几何非线性压剪平转动Timoshenko弹性地基梁动力基本方程，并给出了动力位移和内力方程；提出了组合地基梁的自振特性分析方法，对典型猪舍漏粪地板自振周期及振型进行了计算。结果表明：组合地基梁的周期及振型规律明显异于普通梁；不同结构参数对漏粪地板自振周期的影响程度各不相同：端部缝间板条不改变振动特性；支承长度和地基刚度作用显著；剪切变形、转动惯性力和地基剪切刚度引起的偏差较小，可忽略其影响。本研究建立的几何非线性动力组合地基梁模型能够用于猪舍漏粪地板舒适性验算和动力安全性设计。     

半解析数值法分析四边自由中厚板的受力特性

根据Reissner中厚板理论,结合胡海昌的解耦函数法,本文构造出一种能满足全部自由边界条件的试函数,并以此建立两个广义位移,用该位移求得双参数地基上四边自由矩形中厚板弯曲问题的解析解.利用最小平方误差法并结合数值算例,重点探讨了板弯剪刚度比、地基刚度以及地基剪切模量对弹性地基上四边自由中厚板受力特性影响规律.结果显示:(1)Vlazov地基模型优于Winkle地基模型,因为它考虑了地基剪切刚度的影响,使得板的内力和挠度均有减小,发挥了地基的潜力;(2)当地基刚度较小时,地基的剪切模量对板的挠度和内力的影响显著;当地基的刚度较大时,剪切模量对板的内力和挠度的影响不明显.本文计算精度高,计算工作量小且便于对参数进行分析,以及提供数值分析法判据等多项特点.     

钢筋混凝土约束梁斜向贴CFRP抗剪加固研究

通过对 1 2根承受集中荷载作用下破坏后补好的矩形截面钢筋混凝土约束梁斜向贴 CFRP抗剪加固试验结果的分析 ,提出了 CFRP有效应变的概念 ,得出了随角度变化 CFRP抗剪承载力计算公式     

平面和空间问题地基承载力理论公式的泊松比效应

结合弹性理论平面问题中均布条形荷载和空间问题中均布轴对称荷载作用下附加应力解，建立了计入不同泊松比值的地基承载力理论计算公式。利用数值结果讨论了平面和空间问题地基承载力公司的泊松比效应及涉及参数的工程意义。     

上下翼缘同时受荷的HM，HW型钢梁整体稳定性分析

现行钢结构规范中没有给出HM，HW型钢梁在上翼缘承受均布荷载、下翼缘承受跨中集中荷载作用下整体稳定的计算方法.根据能量理论得到的结果，考虑屈曲前变形对弯扭屈曲影响，得出上述荷载作用下双轴对称HM，HW型钢梁的临界承载能力计算公式，总结了荷载比例系数对临界弯矩的影响规律.采用有限元方法对该理论公式进行验证，在荷载比例小于3时，有限元解与理论解相差基本在5%以内.提出了这类荷载作用下钢梁的等效临界弯矩系数的计算公式.该公式最大误差不超过8%，平均误差在3%左右.     

梁、连续梁、刚架静力及影响线的新解法

本文从广义梁微分方程出发,推导三次样条梁函数。利用广义函数δ函数及σ函数,该函数适合在集中荷载、集中弯矩及突变截面梁等情况的积分,可以写出求解梁、连续梁的静力及影响线的统一公式。利用杆两端的初参数,写成杆的角变位移方程式,解决刚架在任意荷载作用下的静力分析。文内所介绍的方法,都属于精确法。     

有限条法分析双参数地基板的动静响应

以Pasternak双参数地基上的板为研究对象,用有限条法和最小势能原理建立了地基与板相互作用的控制方程,分析求解地基板在不同约束和荷载条件下的内力和位移,并将这一方法应用到双参数地基板的动力分析中.计算结果表明,随地基基床系数和剪切模量增加,自振频率增大.数值算例表明,该方法是求解弹性地基板的一个有效的方法.     

岩土抗剪强度参数确定的模糊拟合方法

根据岩土抗剪强度试验数据的随机性与模糊性特点,首先,在传统随机线性回归分析方法基础上,采用试验值相对估计值的隶属度以反映其间偏离程度及其所具有的模糊性,并将隶属度作为残差权值以减少异常试验数据对拟合结果的影响,从而建立出岩土抗剪强度参数确定的模糊拟合方法.其次,引进模糊随机可靠性理论,对利用模糊拟合法确定的岩土抗剪强度参数进行可靠性评价,确保岩土抗剪强度参数取值的可靠性.然后,根据岩土抗剪强度参数的区间性特点,建立岩土抗剪强度参数取值的区间方法,从而使岩土抗剪强度参数确定方法能反映工程实际.最后,工程实例计算并与同类方法的比较分析表明:本文方法是有效的.     

基于线性互补算法的叠梁接触规律研究

确定叠梁层间发生接触的区间及接触力分布规律是叠梁计算的关键.为克服以往解析解答得到的结论不合实际的现象，将叠梁接触问题构造为线性互补问题，并给出其一般求解过程.为验证该法的合理性，以梁与刚体接触问题的Timoshenko解答与胡海昌解答为例进行对比分析.在此基础上，对典型荷载作用下的叠梁接触问题进行了计算，并对其影响因素进行了深入研究.最后得到如下主要结论：刚度比、荷载作用形式以及剪切挠度对叠梁层间接触规律影响均非常明显；考虑剪切变形影响时，叠梁接触力由集中力变为分布力；集中力作用下，叠梁接触趋于点接触，均布力作用下，叠梁接触趋于线接触；上下梁刚度相等是叠梁接触力分布规律的一个转折点，不同的上下梁刚度比会得到不同的接触规律.     

压弯荷载下悬臂箱梁剪滞效应的三杆比拟法

导出了压弯荷载共同作用下箱梁剪力滞效应的三杆比拟法控制方程,并给出了边界条件;导出了悬臂梁在竖向均布荷载、竖向集中荷载与轴向力共同作用下,考虑剪力滞效应的正应力计算公式,建立了悬臂梁在竖向均布荷载及竖向集中荷载作用下的考虑剪力滞效应的正应力计算与在竖向均布荷载及竖向集中荷载与轴向力共同作用下的考虑剪力滞效应的正应力计算的统一公式,并用算例说明了其有效性。     

等效交叉梁系宽度合理取法探讨

高层建筑结构整体计算时，厚板转换层一般等效为交叉梁系．通过对厚板进行局部有限元分析计算，找出影响等效梁宽度的诸因素，按刚度等效的原则，反算出等效梁的宽度．据此得出，应主要根据板的跨度和厚度，分承受均布线荷载和集中荷载两种情况，以指数拟合公式来确定等效梁的宽度．     

钢管脐带缆拉伸行为的有限元分析

钢管脐带缆是由多种功能单元螺旋缠绕组成的复合结构,用于连接上部浮式设施与水下生产系统。基于ANSYS有限元软件,采用梁单元模拟构件,建立钢管脐带缆的三维有限元数值模型,研究受拉伸荷载的脐带缆在自由端可发生扭转和不可发生扭转两种约束条件下的变形行为,并与解析理论解进行对比。在有限元模型中,通过在脐带缆相邻构件之间设置线线接触模拟其相互作用,并通过设置库伦摩擦,弥补解析方法不能考虑构件之间相互接触、摩擦作用的不足,计算效率得到显著提高。有限元方法和解析方法的计算结果吻合很好,验证了有限元数值模型的准确性,为脐带缆其他荷载行为如弯曲、挤压等作用下的变形规律研究奠定了基础。     

薄板稳定性有限元分析中几何刚度阵的进一步研究

本文对薄板稳定性有限分析中的精化几何刚度矩阵作了进一步改进，使其列式更为简单，且保持精度高、适应能力强的特点。     

采油工程试验井专用绞车动态特性分析

主要针对采油工程中间模拟试验井专用绞车,根据转子动力学理论将绞车传动系统简化成为由1个刚性圆盘、11个轴段、2个弹性支承和2个刚性支承组成的转子——轴承系统;应用有限元分析方法计算得到刚度矩阵和质量矩阵均由显式表示的绞车传动系统的运动方程,确定了绞车的最大工作载荷;利用MATLAB软件计算得到绞车的固有频率、固有振型和动态响应。认为绞车在工作过程中产生振动不是由于共振产生的,而是由于动态响应引起的主轴各结点的挠度变化较大造成的,应采取相应措施,增加系统的刚度,降低动态响应幅值,从而解决绞车传动系统的振动问题。     

单层柱面正交异型网壳的动力特性研究

结构的动力特征值是抗震设计的主要依据。本研究应用有限元方法,对支承于刚性边梁的柱面正交网壳的动力特性进行分析,计算了不同边界条件下结构的自振频率及振形。通过对动力特性的分析,得出了一些对柱面正交异型网壳抗震设计有用的结论。     

拱形屋面空旷建筑基础的实用设计

拱形屋面结构单层空旷建筑的基础偏心距较大，用常规设计方法基础面积过大，使这种结构在实际工程中的应用受到限制。分析了这种结构的受力特点，针对我国的工程实际，提出了改进基础设计的几种方法：1)加大基础自重，利用基础梁把墙体的重力传给基础；2)采用复合基础，将条形基础和独立基础浇筑成整体，使条形基础承担部分弯矩和剪力；3)风荷载较小且没有吊车时采用偏心基础，相当于预先给基础施加适当的反向弯矩。工程实例表明，与常规设计相比，采用复合基础设计的独立基础底面积较小，降低了基础高度，混凝土体积减小约30％。降低了工程造价，方便基础施工。     

钢筋混凝土非正交格式地基梁有限元分析

对钢筋混凝土格式梁基础结构的计算和配筋提出了更为通用和精确的计算方法，解决了非正交格式梁基础的计算，提出了更为精确的荷载修正方法，直接从微分方程出发，推导了计算任一截面内力的计算公式，并完成了相应的计算机程序，经实例计算并与文献计算结果比较证明了本文方法的正确性，采用本文方法和相应程序可显著提高计算精度和设计效率。     

考虑桩土共同工作的桩基承台梁内力分析

针对梁下土体和基桩刚度对承台梁内力的影响进行研究，采用分层荷载传递法进行基桩刚度计算，建立起考虑桩土共同工作的承台梁内力计算理论，就理论与实际的差异，提出用水平割线法对基底反力进行调整，并以纽玛克数值计算法为计算基础开发出相应的计算软件。