大柔度钢压杆稳定性设计的通用公式

<正> 文[1]解决了型钢截面压杆在大柔度时直接设计问题并给出相应公式.本文在此基础上把简单截面和文[1]公式归为一个通用公式.首先引入“形式参数 B”,其意义见表1.对于简单截面和型钢均有下式:     

压杆截面设计的直接计算法

压杆的截面设计都采用试算法,计算量较大.文献[1]提出的图解法避免了试算法中的重复计算过程,因而是一个较好的方法,但其精度稍差且不能进行型钢截面的设计.本文提出一种直接计算法,比试算法简便,比图解法精确,应用范围更广....     

变截面圆柱体扭转问题和Saint-Venant扭转问题的一种新解法 (Ⅰ)变截面圆柱体扭转问题

根据应力线分布的几何性质,本文提出了一个解任意边界形状变截面圆柱体扭转问题的简单方法.利用文中导出的应力函数公式与已知的边界条件,通过图解迭代逼近,可以调整坐标线之一的几何形状,使其由初始假设与应力线形状相合实则偏离的状态逐渐变化过渡到互相重合,从而可依应力公式确定出应力解. 文中直接求得了截顶圆锥体、非完全薄壳球体和迴转椭球体扭转问题的准确解,它们与已知准确解相同~[1].文中还对一个半圆凹槽圆柱体的扭转进行了计算,并与文献[2]—[4]进行了比较,结果表明本文解法的准确度甚佳.     

正多边形截面形心主轴非唯一性的更一般证法

<正> 文[1]中给出了正多边形截面形心主轴非唯一性的一个证明方法,这种方法必须利用等腰三角形的惯性矩和惯性积的公式,结果只能用于正多边形.本文给出一个不利用等腰三角形惯性矩和惯性积     

曲梁的剪应力

<正> 材料力学中推导了曲梁的正应力公式,对于剪应力,通常不予考虑,或者采用直梁的剪应力公式.文献[1]讨论了曲梁的剪应力,但该书的公式是有缺陷的.本文仍用材料力学方法推导曲梁的剪应力公式,所得结果,形式简单,便于与直梁沟通.最后,对矩形     

加强型薄壁杆件约束扭转数值分析

在航空、船舶、建筑、机械等各工程领域中,广泛应用由型钢或组合结构组成薄壁杆件.薄壁杆件按其截面力学特征,分开口截面及闭合截面两类.闭合截面远比开口截面具有强劲的抗扭刚度,为了提高开口截面薄壁杆件的抗扭承载能力,可在开口截面上沿杆长方向加设一系列横向联系杆(如板、管、型钢),这就形成第三种类型薄壁杆件,即称之为加强型薄壁杆件,...     

不同心曲梁的正应力计算

同心曲梁(指内外缘具有同一曲率中心的曲梁,图1)受弯曲时,截面上某点的正应力一般按下式计算: 文献[1,4]给出了矩形截面同心曲梁按公式(1),(2)的计算结果与弹性理论解的比较,两者甚为接近。 在工程上,也有很多曲梁,例如大型压力管道分叉处的加固梁等,其内外缘的曲率中     

矩形截面梁受二次分布力作用Airy应力函数的选取

1.前言矩形截面梁受二次分布力作用弯曲的多项式弹性力学解,文献[1]曾作过讨论,给出了Airy 应力函数的具体形式.但文献[1]只说“我们找到了一种多项式解答”,而没有公开这个应力函数的来源方法.     

不同模量壳体理论广义弹性定律的普遍表达式

本文研究了拉伸和压缩不同模量材料制成的壳体弱矩理论的本构关系,导出了广义弹性定律的普遍表达式,即中曲面法向坐标的各任意幂次项系数的公式,并指出文献[1]中最终公式保留的线性项,仅为本文普遍表达式的一个较简单的特殊情形,因此,可以不顾文献[1]中关于应力沿壳厚按线性规律变化的基本假设。     

关于规定荷载下柱截面设计方法的探讨

桁架和柱的设计中,常碰到压杆的稳定问题,这一问题在不知杆的截面尺寸情况下,是以试算的方法确定杆的临界力,然后确定截面尺寸.本文给出了常见型钢杆件、松元木杆件受压时稳定问题的图解法,设计者可依据其荷载、支承情况迅速地查出所需截面尺寸或型钢型号.     

根部带裂纹的十,匚和工形截面杆扭转断裂问题的计算方法

这三类截面在工程中常应用.当其根部出现裂纹时,抗扭刚度和第三型应力强度因子尚未被计算过.本文基于文献[1]已完成的工作,对调和函数延拓方法作进一步推广和改进来解这三类截面的扭转断裂问题.1.解法的基本原理文献[1]采用调和函数延拓方法来解矩形截面的扭转断裂问题.显然,此法对其它可由矩形组合的截面的扭转断裂问题一样有效.只要在假想分割成若干个矩形后,每个矩形的四个顶点都落在原区域的边界上.按有限元的观点,这些顶点均为“外结点”.有一些矩形组合成的区域,经过假想分割后,会出现“内结点”,这     

压杆稳定设计的优化方法

<正> 当前,工程上设计压杆截面一般采用试算法.由于无一定规则可循,往往需多次试算才能获得比较理想的截面尺寸,计算过程很繁琐.为了提高设计效率,人们进行了很多探索.文献[1]介绍了一种“平均值”试算法,此法取稳定系数(?)可能范围[0,1]的平均值     

任意四边形截面直杆扭转问题的简易解法

本文采用一个简单的映射变换,将任意四边形映射为正方形,利用文[2]的结果,得到任意四边形截面直杆扭转的一种简单的半解析解法。     

全波纹腹板H型柱的弹性屈曲

运用变截面梁单元有限元法和MATLAB高级编程语言对全波纹腹板H型钢在轴心压力下的屈曲性能及其参数对临界荷载的影响进行了分析,并且与等截面H型钢进行对比,用实例说明了全波纹腹板H 型钢的优越性,为这种H型钢在工程中的应用提供了理论依据．     

巨型型钢混凝土柱双向偏心受压校核分析方法

利用ETABS截面设计器对某超高层建筑巨型型钢混凝土柱截面进行了双向偏心受压校核分析.首先由ETABS截面设计器得到构件截面相关曲线数据,通过编制的拟合及绘图程序采用空间相关曲面法对构件进行校核分析,针对空间相关曲面法的不足进一步提出了等效平面相关曲线法加以改进.等效平面相关曲线法基于映射原理将空间相关曲面转换成等效平面相关曲线,同时将空间内力点转换成等效内力点,方法直观简便,可在一个图形中给出各工况的校核结果,并且能定量地给出构件受力的安全程度.最后,以一个巨型型钢混凝土柱截面为例给出了等效平面相关曲线法的校核结果,对比了考虑型钢作用及不考虑型钢作用两种情况对巨型柱受力性能的影响.文中提出的方法可为类似工程和建筑结构设计软件的开发提供借鉴.     

火灾后十字形型钢混凝土柱单向偏心受压力学性能试验研究

对4根十字形型钢混凝土柱进行了火灾后的力学性能试验研究,并按照ISO834标准升温过程曲线进行火灾试验。1根未受火试件作为对比。异形柱采用桁架式配钢形式,横向腹杆间距为260mm。试件通过静力荷载作用下的单向偏心受压试验,研究加载偏心距对力学性能的影响。通过试验,得出了试件的破坏形式以及极限承载力、截面平均应变分布、柱中侧向位移曲线、荷载-滑移曲线和截面特性。试验结果表明:(1)受火1小时后的十字形型钢混凝土柱仍然具有较高的竖向承载力;(2)试验测量的混凝土与槽钢之间滑移较小,说明型钢与混凝土之间能够协同工作,平截面假定在十字形型钢混凝土柱的截面中仍然适用;(3)在90°荷载角的作用下,十字形型钢混凝土柱会发生单向弯曲;(4)随着荷载的增加,挠度曲线存在水平段,说明火灾后型钢混凝土柱仍具有较大的后期变形能力,并且随着偏心距的增大,试件的变形能力更强。     

矩形截面梁受二次分布力作用Airy应力函数的选取

前言矩形截面梁受二次分布力作用弯曲的多项式弹性力学解,文献[1]曾作过讨论,给出了Airy 应力函数的具体形式.但文献[1]只说"我们找到了一种多项式解答",而没有公开这个应力函数的来源方法....     

关于任意四边形截面柱体扭转问题

文献[1]提出通过一个映射变换来求解任意四边形截面柱体扭转问题,本文证明了这是不可能的,并且指出用类似的方法求解任意三角形截面柱体扭转问题也是不可能的.     

用直接法计算压杆大挠度及临界荷载的实测

本文根据文献[1]提供的一端固定一端自由压杆的弹性线方程,采用分段法导出一端固定一端铰支压杆的大挠度方程的解法.与文[1]不同的是本文可用直接解法.计算机计算结果与文[1]采用逆解法所求的相同.文中导出五种边界条件下实测临界荷载的统一公式.     

考虑体积力时应力函数的求法

求解弹性力学平面问题时,常常引用应力函数解法.但在一般弹性力学教材中,对如何寻求应力函数论述不多.文献[1]、[2]采用了用边界上应力函数φ及其导数的力学意义来确定应力函数.这是一种行之有效的方法,它适用范围较大,力学意义明确,可为寻求应力函数指明方向.但[1]、[2]中有关公式只适于无体力的情况,这无疑地使其应用受到一定限制.本...