索-拱结构面内稳定性研究

应用有限元方法对索拱结构的面内特征值屈曲及考虑几何非线性影响的非线性屈曲的平面内稳定问题进行了研究.程序中使用牛顿拉弗森法和弧长法对荷载位移平衡路线进行跟踪,研究了索对结构的极限荷载和平衡路径的影响.考虑了索与水平面夹角、索的根数及不同荷载作用方式、不同边界条件下索-拱结构稳定性能及变形性能的影响.结果表明:索可以非常有效地控制拱结构的失稳模态和破坏形式,提高其极限承载能力,影响破坏过程及后屈曲平衡路线,有效地克服了拱结构在半跨荷载作用下变形大、承载力低的缺点.     

拱结构的弹性二次分岔屈曲性能初探

阐述的拱的非线性屈曲的2种形式，提出了1种简捷的计算二次分岔屈曲的方法，通过算例证实了其可靠性，最后提出了提高结构承载力和防止发生变形突变的方法。     

索拱结构平面内弹塑性极限承载力研究

本文应用非线性有限单元法对索拱结构平面内弹塑性极限承载力进行研究。利用牛顿-拉弗森法和弧长法对荷载-位移平衡路径进行跟踪研究，研究了索对结构极限承载力的影响；分析中考虑了不同矢跨比和长细比等因素对索拱结构极限承载力的影响。通过对这种新型结构的分析和研究，从中获得了对索拱结构设计有益的结论。     

考虑杆件屈曲的单层球面网壳结构矢跨比优化

矢跨比对单层球面网壳结构的刚度、整体稳定性及失稳区域有很大影响。本研究利用非线性有限单元法,对4种不同矢跨比的单层球面网壳结构进行非线性稳定全过程分析。通过对考虑不同位置处的杆件屈曲与无杆件屈曲情况下的极限荷载、失稳区域的对比,研究了矢跨比对考虑杆件屈曲的单层球面网壳结构整体稳定性的影响,可为单层球面网壳结构合理选择矢跨比提供理论依据。     

影响农业钢拱结构腹板承载力因素分析

[目的]研究农业钢拱结构腹板承载力影响因素。[方法]通过有限元方法对径向均布荷载作用下的工形截面钢拱结构进行非线性分析,分析截面几何参数对腹板极限承载力。[结果]结果表明腹板长宽比越大,试件的极限承载力越小,而腹板厚度、翼缘厚度、翼缘宽度越大,试件的极限承载力越大。腹板长宽比和截面尺寸一定时,试件的极限承载力随着圆心角的增大而线性增大。[结论]在实际工程中,适当减小横向加劲肋的间距可有效提高试件极限承载力。建议腹板长宽比上限值为2.0。在建筑尺寸允许下,可将纯弯作用下的钢拱结构的圆心角增大,提高试件截面尺寸的极限承载力。     

压弯柱极限承载力研究

本文应用非线性有限单元法对变截面工形柱平面内弹塑性极限承载力进行了大挠度分析研究。利用牛顿—拉弗森法和弧长法对荷载—位移平衡路径进行跟踪研究,研究了翼缘宽厚比和腹板宽厚比对结构极限承载力的影响;分析中考虑了不同楔率和长细比等因素对构件极限承载力的影响,并提出实用计算公式,获得对工程结构设计有益的结论。     

连续墙梁的应力分布规律

本文通过有限元分析 ,研究了多跨连续墙梁在竖向均布荷载作用下墙梁各点的应力分布规律 ,总结出多跨连续墙梁拉杆拱的受力模型 ,为连续墙梁内力计算和承载力计算打下良好的基础 ,而进一步制定规范建立可靠的理论依据。     

基于ANSYS的锚注支护结构的屈曲分析

结构稳定理论是结构分析的一个重要的独立分支,近年来随着计算技术的发展,有限元法已成为结构稳定分析的主要方法之一。本文利用有限元软件ANSYS,分析了圆弧拱在均布径向荷载作用下的屈曲,并比较考察了带缺陷的拱的破坏特性,ANSYS计算结果与挠度理论计算结果基本一致。并通过分析得出,单元类型的选取对屈曲问题有一定的影响,根据结构的几何特性选取合适的单元类型可提高结果的精度。     

索在索-拱结构中的作用

应用非线性有限元方法研究了索对索－拱结构平面内稳定性的影响。使用牛顿－拉弗森法和弧长法对荷载位移平衡路线进行跟踪研究,考虑了不同荷载作用及不同矢跨比对索－拱结构稳定性能及变形性能的影响,并从中获得了一些有益的结论。     

考虑二阶弯矩效应的自由扭转圆曲梁静力分析

针对拱形温室结构在轴向风荷载作用下的受力变形及屋面荷载作用下平面外稳定问题,根据考虑曲梁的大位移特征及二阶弯矩效应,建立圆曲梁的弯矩平衡方程,结合其他平衡方程、几何方程、物理方程,获得非线性圆曲梁挠度和扭转角的控制方程,得到含系数的圆曲梁几何非线性位移、变形和内力模型,给出圆曲梁几何非线性位移及内力的计算方案。鉴于圆曲梁的受力变形与圆拱平面外失稳特征变形的相似性,在此研究的基础上,分析圆拱平面外失稳问题,给出圆拱平面外分岔失稳临界荷载的计算方法。分析结果表明:本研究得到的圆曲梁几何非线性静力分析模型,可用于拱形温室屋面结构的非线性受力分析及平面外分岔及极值点失稳计算。     

大型油罐应力分析与屈曲稳定性研究

初步分析了罐壁应力分布的基本特点,提出了一种组合圆柱壳理论的应力计算解析方法。比较了已有罐底板应力计算中罐-土耦合有限元分析的建模方法,建立了以基础沉降量为边界条件的新模型。采用数值模拟优化分析方法,研究了不同结构参数对油罐安全性的影响。利用非线性有限元方法,进行了准静态弹塑性屈曲分析。研究结果表明,新的计算方法和计算模型可大大提高罐体应力计算结果的准确度,部分研究成果可为制订我国大型立式圆筒形钢制焊接油罐标准提供技术数据。     

斜拉拱组合桥静力性能及参数分析

以我国已建成的主跨为400米的世界第一座斜拉拱组合桥梁——湘潭市湘江四大桥为例,运用平面杆系分析系统,与普通拱桥对比了在恒载作用下的内力、挠度计算结果,分析了主要参数对斜拉拱组合桥受力的影响．结果表明,与普通拱桥相比,合理的设计斜拉拱组合桥中斜拉索的参数,能够降低整个拱肋的轴力,明显减小拱脚的负弯矩和剪力．因此斜拉拱组合桥不仅造型新颖美观,更重要的是拱肋轴力可调,该拱桥桥型有利于向大跨度方向发展．     

拉索预应力折线型立体桁架拱布索方案研究

针对折线型立体桁架拱结构，提出了4种拱平面内的布索方案，研究了4种方案下预应力拱结构的静力及稳定性能，分别从结构位移的减小、索初始预拉力值的高低、水平支反力的降幅、杆件内力分布的均匀性及结构稳定性的提高5个方面与未布索立体桁架拱作了综合对比.结果表明，按照桁架拱在极限荷载作用下的屈曲形态布置撑杆拉索能够最有效地改善拱的静力性能，提高其稳定极限承载力.另外，由对预应力桁架拱的失稳模态分析发现，拉索通过撑杆对结构施加预应力能更有效地约束结构的整体变形.     

大棚拱架受力分析

本文简要论述了镀锌钢管圆弧拱架的特点和新疆区域各类荷栽的状态及其计算方法;应用平面刚架有限单元法对大棚拱架在各种荷载不同的组合作用下进行了受力分析,由此对拱架的截面尺寸和构造进行了合理的设计.     

外保温塑料大棚锥形滚筒式翻越卷放装置的设计与试验

针对外保温塑料大棚保温被卷起后停放在棚顶产生遮光、增加骨架载荷等问题，设计一种锥形滚筒式翻越卷放装置，装置通过基于绳索传动的辅助翻越机构实现翻越棚顶卷放保温被。根据功能要求进行翻越卷放装置的整体设计:装置主要由卷被轴、摇杆、主机、辅助翻越机构4部分组成。建立了在不同结构形式的外保温塑料大棚中，应用不同种类保温被时装置关键零部件的设计方法，根据保温被的卷放规律设计了锥形滚筒结构参数的计算方法；分析保温被卷放过程中的运动和受力情况，得出最大工作负荷的计算方法，并给出了电动机、减速机的选型方法；建立卷被轴的力学模型，给出了卷被轴的校核方法。在跨度10 m、长度48 m的外保温塑料大棚上安装锥形滚筒式翻越卷放装置进行试验，结果表明:保温被铺放平整，卷起整齐，具有良好的作业效果；装置实际运行时间稳定，具有稳定的工作状态。在实际工况下进行试验，验证了设计方案的切实可行。本研究设计的锥形滚筒式翻越卷放装置，可以解决棚内遮光、骨架载荷增加等问题，为外保温塑料大棚的性能提升和推广应用提供新的技术支撑。     

纤维缠绕圆柱壳轴对称分叉屈曲

讨论了多层复合材料圆柱壳在轴向压缩载荷的条件下的对称分叉屈曲。基于Ｄｏｎｎｅｌｌ方程，将位移法与复数解法推广应用于纤维缠绕圆柱壳的稳定性问题。提出了壳体在轴向压缩下的轴对称屈曲模态以及临界载荷的算法，特别着重考虑了各类边界条件与耦合效应。其理论和结果可直接应用于固体火箭发动机壳体的结构设计。