集中荷载作用下扭转支撑悬臂梁弯扭屈曲分析

采用能量变分法,建立集中荷载作用下扭转支撑悬臂钢梁弯扭屈曲的总势能方程,选取6项三角级数表达的位移函数和转角函数,引入无量纲参数,计算扭转支撑悬臂钢梁弯扭屈曲的无量纲临界弯矩解析解;采用1stOpt数学优化分析软件,拟合扭转支撑悬臂钢梁无量纲临界弯矩计算公式;采用ANSYS有限元分析软件进行验证,研究荷载作用位置对悬臂钢梁弯扭屈曲强度的影响。结果表明,扭转支撑悬臂钢梁无量纲临界弯矩计算公式具有较高的精确性,为悬臂梁设计和稳定性研究提供参考。     

基于板梁理论的工字形钢—混组合双跨连续梁弯扭屈曲分析

基于板梁理论,对均布荷载作用下的双轴对称工字形钢—混组合双跨连续梁进行弯扭屈曲分析,推导截面连续梁发生弯扭屈曲时的临界弯矩公式,运用ANSYS有限元软件对10根双轴对称工字形钢—混组合双跨连续梁进行特征值屈曲分析,对比屈曲临界弯矩的数值解与理论解,讨论换算截面法的适用性。结果表明:理论解与有限元解之间具有较高的吻合度,最大误差不超过3%。换算截面法的计算结果与实际结果差别较大,并不适用于工字形钢—混组合连续梁弯扭屈曲问题的计算。     

均布荷载和跨中集中荷载作用下简支钢梁临界弯矩

基于双变量的总势能方程,采用傅里叶级数表达精确模态试函数,以能量变分法为理论基础,分析均布荷载和跨中集中荷载作用下简支梁的弹性弯扭屈曲问题,利用Mathematica软件进行辅助运算,得到简支梁屈曲方程和精确解;利用ANSYS有限元软件验证无穷级数解和一阶近似解的正确性.结果表明:同种截面形式和工况下,无穷级数解析解精...     

矩形钢管混凝土翼缘的H型蜂窝组合柱特征值屈曲性能

为研究矩形钢管混凝土翼缘的H型蜂窝组合柱(STHCC)稳定性能,以截面形式、约束条件、构件长度和混凝土强度等级为主要参数,设计11根不同截面形式的H型蜂窝钢柱及18根STHCC构件;基于构件的简化力学模型和本构模型,利用ABAQUS有限元软件建立29根试件的有限元模型,开展构件的特征值屈曲分析,将有限元数值解与实验数据进行对比,两者吻合较好,验证有限元建模方法的合理性。基于18根STHCC构件特征值屈曲分析,提取变形云图和屈曲荷载,考察屈曲荷载随截面形式、构件长度、约束方式、混凝土强度等级和加劲肋的变化规律,给出STHCC在实际工程中的设计建议。结果表明:STHCC构件的整体稳定性比普通H型蜂窝钢柱、钢管翼缘的H型蜂窝钢柱的好,在相同用钢量条件下,屈曲荷载分别提高1.88、1.23倍;在STHCC构件钢管翼缘内设置加劲肋后,屈曲荷载提高1.31倍,合理设置加劲肋可以大幅提高组合柱的整体稳定性。随着混凝土强度等级的增加,构件屈曲荷载提高幅度越来越小。根据有限元数值解,通过简化混凝土影响系数建立STHCC构件的屈曲荷载计算公式,获得的屈曲模态为该类组合柱非线性稳定性能提供初始缺陷形态。     

初始几何缺陷对海底管道横向屈曲的影响

为了研究初始几何缺陷对海底管道前、后屈曲的影响,基于ANSYS软件建立平坦海床上裸铺管道的非线性有限元模型,分析建模过程中初始几何缺陷的引入方法,得到缺陷幅值及缺陷长度对管道前屈曲及后屈曲的影响规律.结果表明:临界温差随着初始几何缺陷幅值的增加而降低,随着缺陷段长度的增加呈现先降低后增加的趋势;缺陷幅值及缺陷段长度对管...     

基于统一强度理论的地基临界荷载公式

基于统一强度理论,按照临界荷载公式的推导方法,得到地基临界荷载的统一解公式。Mohr-Coulomb强度理论计算的结果为其特例。把计算结果与《建筑地基基础设计规范》中的结果进行了对比分析,认为当不同程度地考虑中间主应力σ2的影响时,可以有效地发挥地基的强度潜能。并通过实例计算了统一强度理论参数b取不同值时地基承载力特征值,并进行了对比分析。     

对流边界层理论中不稳定非自治系统的数值解（英文）

为了求解对流边界层理论中一个非自治微分方程系统,作者采用伽略金有限元方法,此方法是通过将无限区间上的三阶非线性微分方程转化成有限区间上的二阶微分形式,并构造出相应的伽略金有限元方程来求得数值解,该数值解与先前一些作者的结果一致,并且计算效率显高于其它数值方法.     

基于统一强度理论的地基临界荷载公式

基于统一强度理论，按照临界荷载公式的推导方法，得到地基临界荷载的统一解公式。Mohr—Coulomb强度理论计算的结果为其特例。把计算结果与《建筑地基基础设计规范》中的结果进行了对比分析，认为当不同程度地考虑中间主应力σ2的影响时，可以有效地发挥地基的强度潜能。并通过实例计算了统一强度理论参数b取不同值时地基承载力特征值，并进行了对比分析。     

基于Levenberg-Marquarat算法的非线性三维直角坐标转换方法

提出一种基于Levenberg-Marquarat算法的非线性三维直角坐标转换方法,在法矩阵病态或者奇异时依然有效,并通过修正旋转角参数的方法,有效解决了平移量与旋转角量纲不同造成的迭代发散问题。设计出简洁有效的迭代求解模式,获得了稳定的参数解。最后通过模拟数据对比分析,证明该方法的有效性和正确性。     

配钢管高强混凝土芯柱的异强组合短柱轴压性能

以套箍指标、钢管内外混凝土强度等级、钢管外围混凝土配箍率、组合柱纵筋总配筋率和组合柱截面含钢管混凝土率为主要参数,设计36根配钢管高强混凝土芯柱的异强组合短柱(SGCC)构件;借助ABAQUS有限元软件,选取合理的材料非线性本构模型及网格尺寸,建立18根试验试件的有限元模型并分析轴压性能,比较有限元数值解与试验数据;提取36根组合短柱应力—变形云图和轴力—应变全过程曲线,考察轴压承载力、弹性阶段刚度和延性等参数的变化规律;根据有限元数值解,引入轴压承载力折减因数,基于叠合原理建立SGCC轴压承载力简化计算公式。结果表明:SGCC钢管高强混凝土套箍指标、钢管外围混凝土配箍率和组合柱截面含钢管混凝土率对组合柱轴压承载力和延性影响显著。该结果为SGCC框架体系的工程应用提供指导。