剪力弯矩载荷之间微分关系的一般公式

本文通过在载荷集度中引入奇异函数表示集中力、集中力偶的作用，将各种载荷化为横向力，从而导出剪力弯矩载荷之间微分关系的一般公式，并进行了讨论     

定性定量速画超静定结构的弯矩图

绘制超静定结构的弯矩图形,是土木类专业的主要内容.掌握快速绘制弯矩图的方法,对于土木工程师进行结构的受力分析、计算、校核和检验以及参加注册工程师的考试,都有着非常重要的意义.该文是在多年理论教学与工程实践的基础上,对传统的速画弯矩图的方法进行了总结,归纳出一些进一步提高速画弯矩图的方法.算例表明这些方法简化了超静定结构弯矩图的绘制过程,将其应用于教学,有利于学生对超静定结构的深入理解.     

梁的载荷、内力微分关系推导方法的改进

在推导梁截面上的剪力、弯矩与分布载荷集度之间的关系时, 流行的《材料力学》教材 采用的推导过程在数学上失于严密. 根据导数定义和洛必达(L'Hospital)法则(或积分中 值定理)给出了逻辑严密的推导.     

剪力公式的论证与应用

 在结构力学中对梁和刚架绘制内力图时一般是先绘制弯矩图,再绘制剪力图. 根据 上述特点，寻求了一种应用弯矩图绘制剪力图的数值方法，即剪力公式. 该公式主要特点是： 把剪力计算的平衡问题转化为几何问题. 并且通过例题的应用，叙述了剪力公式的使用方法. 适用于静定结构和超静定结构.     

两端固定的等截面梁在均布载荷作用下的挠曲线

正题目在图1所示的两端固定的等截面梁上作用有均布横向载荷,设载荷集度为q、梁的长度为l、截面惯性矩为I、横截面积为S、弹性模量为E,试在考虑固定端轴向约束力影响的情形下确定该梁的挠曲线函数.解题思路首先画出该梁的受力图(图2).由静力学平衡方程和对称性原理,可求出两端的剪力为     

THE SHEAR LAG EFFECT OF BOX BEAMS WITH VARYING LATERAL LOADING LOCATIONS 1)

对箱梁各翼板(顶板、悬臂板、底板)分设不同剪力滞广义纵向位移,其横向分布均取二次抛物线形式,并引入载荷横向位置参数η,以分析载荷横向变位对剪力滞效应的影响.运用能量变分原理,建立剪力滞控制微分方程,求解了简支梁和悬臂梁在均布载荷作用下的控制微分方程的解.算例分析表明:载荷横向变位改变直接承受载荷的翼板的正负剪力滞特性,对非直接承载翼板只改变其应力幅度;箱梁横向框架效应对直接承载翼板纵向应力的贡献远远大于剪切变形.与块体有限元分析结果较吻合,表明该算法能较准确分析载荷横向变位作用下箱梁剪力滞的变化规律.     

连续梁弯矩分配值直接计算公式和全套连续梁程序

1.数学模型和程序功能 本程序中求弯矩分配值的数学模型,取自笔者提出的《连续梁弯矩分配值直接计算法》。该法因其弯矩分配值系按公式直接算出,所以和一般弯矩分配法及一次分配法相比,可大量减少四则运算次数。又因求分配值的是直接表达式,编制电算程序也易实现。 程序用BASIC语言,1983年起应用于加8K RAM模块的SHARP PC-1500袖珍计算机上。可作在恒载和有活荷载作用下(按最不利组合)的钢筋混凝土连续梁计算。计算     

水下悬浮隧道锚索的动力分析

将悬浮隧道的锚索简化为受张力的梁,利用动力学方程和Morison方程,建立了锚索涡激振动方程,计算并讨论了锚索倾角、张力和长度的改变对其最大动剪力和最大动弯矩的影响.计算结果表明:在其他条件不变的情况下,锚索初张力和垂直深度的减小将引起其最大动剪力和最大动弯矩的增加,而锚索倾角的减小将引起其最大动剪力和最大动弯矩的减小;锚索的一阶固有频率与其初张力和倾角成正比例关系,与其垂直深度则成反比例关系.     

基于应变响应叠加原理的飞行载荷测量建模研究

建立高精度的载荷模型是飞行载荷测量的关键。传统的载荷模型采用多元线性回归建立,确定载荷与应变响应的关系时,所需样本数量大,载荷标定工况数量要多于应变电桥数量,且要分析弯矩、剪力、扭矩、应变电桥之间的相关性。针对这些问题,提出了一种飞行载荷测量建模的新方法——响应叠加拟合法。新方法不需要传统的载荷方程,而是采用较少的若干组地面标定工况的电桥响应为基向量,以飞行状态下的电桥响应为目标向量,直接把飞行响应和地面响应数据关联起来,通过最小二乘法确定飞行和地面数据之间最优的拟合模型,再根据拟合系数叠加地面标定载荷间接求得飞行载荷。以某型机机翼载荷标定试验为例,用新方法建立了机翼根部的载荷模型,采用多区域协调加载工况进行了验证分析,得到弯矩和剪力的最大误差都在3%以内,表明响应叠加拟合法可作为建立飞行载荷测量模型的一种可靠、高效的方法。     

弹性或弹塑性土体中桩基的大变形分析

采用弧坐标,首先建立了位于弹性地基或弹塑性地基上并具有初始位移的桩基大变形行为的非线性微分方程组,并采用Winkeler模型来模拟地基对桩基的抗力;其次,应用微分求积方法离散非线性微分方程组,得到一组离散化的非线性代数方程,并给出了利用Newn-Raphson方法求解非线性代数方程的步骤;作为应用给出了数值算例,得到了桩顶受组合载荷作用时,变形后桩基的构形、弯矩和剪力,考察了土的弹性和弹塑性性质、桩基初始位移、荷载等参数对桩基力学行为的影响.最后将模型进行简化,得到了小变形理论的解析解,并比较了由大变形理论与小变形理论所得结果的差别.     

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提出该结构体系在水平载荷作用下,可视为夹层复合构件,并提出了计算模型. 根据 变形协调原理对其进行受力分析,建立了多层多跨密肋复合墙体结构横向位移及各组成构件承 受剪力和弯矩表达式. 通过计算分析指出,各组件剪力分配只与各组件刚度及宽度比有关, 内墙板上部分配剪力大于下部,边框反之;各组件局部弯矩系数随$\lambda $的增加而减小,其整体工作性能增强,当$\lambda $增加到一定数值时,其工作性能与悬壁构件类似.     

集中载荷作用下一次超静定梁的弹塑性全过程分析

对跨中集中载荷作用下一次超静定梁的弹塑性加载和变形全过程进行了分析.根据受力变形特点,集中载荷作用下一次超静定梁的加载过程可分为4个阶段,分别是弹性阶段、固支端附近塑性变形区扩展阶段、固支端和集中载荷作用点附近塑性变形区双扩展阶段、固支端保持为塑性铰同时附近卸载而集中载荷作用点附近塑性变形区继续扩展直至形成第2个塑性铰阶段.在弹性阶段,弯矩内力和挠度与外载荷是线性比例关系,在第2,3两个阶段,弯矩和挠度与外载荷是复杂的非线性关系,在第4阶段,弯矩与外载荷是线性关系但不是比例关系而挠度与外载荷是更为复杂的非线性关系.给出了全过程任意点的弯矩和挠度计算公式,可供结构设计参考应用.     

基于改进粒子群的薄壁变截面刚架临界载荷优化算法

针对大型变截面薄壁结构的稳定问题,以一类任意约束对称结构受非对称载荷的单跨刚架为研究对象,结构拆分为相关铁木辛柯(Timoshenko)梁,结合差分原理和最优化方法,以每段刚架的每个离散点挠度、临界载荷、轴力、剪力和梁端弯矩为设计变量,建立求解满足边界条件的非线性差分方程模型,提出基于优胜劣汰粒子更新的粒子群(IPSO)临界载荷优化算法。运用JAVA编程语言编制对应优化程序,分析典型算例并核实ABAQUS仿真结果。研究表明,本文提出的优化算法获得了有效的变形位型和高精度的临界载荷计算,能更好地描述刚架受力下位型和载荷的力学关系,进一步为工程设计与分析提供支持。     

无剪力分配新法解剪力墙框架混合结构

本文将无剪力分配原理(Moment distribution without shearing force)推广到多层多跨剪力墙框架结构(Frame shear wall structures),使转角弯矩分配同时剪力平衡,以加速收敛.此法便于模似手算操作进行微机计算(Calculation with pocket computer);也便于用集体分配原理(Moment integration distribution)迅速得出手算成果。     

微分求积方法对于桩基大变形分析的应用

本文基于大变形的理论,采用弧坐标首先建立了具有初始位移的桩基的非线性数学模型,一组强非线性的微分-积分方程,其中,地基的抗力采用了Winkeler模型;其次,引入变数变换将微分-积分方程转化为一组非线性微分方程,并用微分求积方法离散了方程组,得到一组离散化的非线性代数方程;最后用Newton-Raphson迭代方法对离散化方程进行了求解,得到了桩基变形前后的构形、弯矩和剪力.计算中选取了两种不同类型的初始位移,并考察了它们对桩基大变形力学行为的影响.     

用投影法解释互相垂直的两个平面内弯矩的合弯矩的线形

<正> 材料力学弯扭组合变形的强度计算中,一般要求如图1(a)所示两个互相垂直平面的弯矩 M_y 和 M_z 合成后的最大弯矩:教材中一般不加说明地给出图1(b)所示的合弯矩图,最大合弯矩为 M_(合 A)=(M_(yA)~2+M_(zA)~2)(1/2)(或 M_(合 B)).     

含3个分配点结构的弯矩分配公式法精确解

为了提高弯矩分配法的计算速度和精度,将弯矩分配传递的过程视为多个等比数列的运算过程. 在第一轮弯矩分配与传递结束后,可得出各个等比数列的首项和公比,并利用等比数列公式直接求和求得精确解.提出了含有3 个分配点结构的弯矩分配公式法,在弯矩传递中采用双向传递,并通过等比数列公式求精确解.以结构、载荷均不对称的两跨刚架为例,将手算与电算结果进行比较,验证了该方法求解的精确性和实用性.     

平板弯曲问题边界元法的进一步结果

1.引言用边界元法解克希霍夫型平板弯曲问题虽然国内外都有文章论述过,但是对于具有一般工程应用价值的各种不同板弯曲问题,在方法的完善和计算机实现方面,仍有进一步的工作要做。本文在文献[8]的基础上采用极坐标和具有较高协调性的边界模化方案:对挠度ω用一阶赫米特插值,对法向斜率(?)ω/(?)n、弯矩M_n和等效剪力V_n用零阶赫米特插值;对域内载荷面积分项利用格林公式变换为边界积分,从而可较好地解     

THE ANALYSIS OF THE ENTIRE ELASTO-PLASTIC PROCESS OF A BEAM WITH ONE DEGREE OF INDETERMINACY UNDER A CONCENTRATED LOAD

对跨中集中载荷作用下一次超静定梁的弹塑性加载和变形全过程进行了分析。根据受力变形特点,集中载荷作用下一次超静定梁的加载过程可分为4 个阶段,分别是弹性阶段、固支端附近塑性变形区扩展阶段、固支端和集中载荷作用点附近塑性变形区双扩展阶段、固支端保持为塑性铰同时附近卸载而集中载荷作用点附近塑性变形区继续扩展直至形成第2 个塑性铰阶段。在弹性阶段,弯矩内力和挠度与外载荷是线性比例关系,在第2,3 两个阶段,弯矩和挠度与外载荷是复杂的非线性关系,在第4 阶段,弯矩与外载荷是线性关系但不是比例关系而挠度与外载荷是更为复杂的非线性关系。给出了全过程任意点的弯矩和挠度计算公式,可供结构设计参考应用。     

计算梁弯曲变形和内力的简易方法

介绍一种合二而一的方法,从挠曲线的一般形式出发,通过边界条件确定待定常数,能同时得到挠曲线方程,转角方程,弯矩方程,剪力方程和支座反力.既避免了微分与积分运算又无需区分静定与超静定梁,也不论挠曲线方程是否分段,都可获解决.而且方法程式化具有便捷易学和一气呵成的特点.同时还深刻揭示出变形和内力的有机联系.