高层束筒建筑板块法理论

本文给出了正交异性板在多种平面应力边界条件下的应力分布解析表达式，由此提出了多筒高层框筒（或剪力墙筒体）内力与位移计算的正变异性板板块法理论．该方法是基于力法体系及形变协调条件的半解析法，可方便地应用于多筒筒体或多室梯形箱梁等折板结构分析。     

钢桥面板顶板与纵肋连接疲劳开裂局部加固分析

正交异性钢桥面板纵肋与顶板连接细节处极易产生疲劳裂纹.本文通过精细化有限元模型,分析了栓接角钢加固法和粘贴纤维增强复合材料(Fiber Reinforced Polymer, FRP)型材加固法对钢桥面板疲劳性能的影响.结果表明:采用角钢、FRP型材对顶板与纵肋连接细节的疲劳裂纹进行加固,焊缝裂纹附近热点应力峰值降幅可达56.2%和46.5%;焊缝裂纹尖端附近应力强度因子随着板件整体尺寸的增大而减小;改变板件厚度对应力强度因子结果值影响最大,最高可使其下降约80%,改变板件纵向长度和单肢长度对其有一定影响;随着裂纹的持续扩展,栓接角钢法的加固效果开始下降.建议在监测到构造细节处疲劳裂纹后应尽早加固.     

含有弹性核复合材料板的应力分析

用解析与数值法分析了含有多个弹性核复合材料板的应力，将各向异性板和各向同性板的应力函数分别用劳伦斯级数和麦克劳林级数表示，并利用节点配置法，确定它们的应力函数，从而求出了复合材料板的应力分布．     

波形钢板-UHPC组合桥面板结构截面优化

对实腹式波形顶板-UHPC(超高性能混凝土)组合桥面板进行了改进, 采用空腹式结构建立波形钢板-UHPC组合桥面板有限元模型, 研究UHPC层厚度、波形钢板厚度、波形长度、下缘板宽度和波形高度等截面参数变化对组合桥面板受力特性的影响, 并确定其合理取值范围. 在此基础上, 通过理想点法对参数组合进行优化, 得到合理的参数匹配. 研究结果表明 相较于实腹式组合桥面板, 优化后的组合桥面板自重减小35%, 钢板弯折处应力减小16%; 相较于正交异性钢桥面板, 桥面板用钢量减小7%, 顶板与U肋连接位置应力减小47%.     

面板剪滞有效宽度的二维弹性理论解答

采用二维应力函数及板梁形变协调条件求得了板梁结构因剪力滞后引起的面板有效宽度,给出了几种典型情况的面板应力及有效宽度弹性理论精确解答的解析表达式及实用计算公式,并分析了荷载、结构型式、梁截面尺寸等对有效宽度的影响。计算结果与原型实测结果吻合良好。本文推荐的实用公式与曲线比以前用近似解答得到的有关结果更加准确合理。计算分析还得到了一个重要结论;简支梁面板纵向正应力沿截面横向变化在满跨均载作用下符合二次抛物线分布,而在跨中集中荷载下却符合三次抛物线分布,这为一些近似方法提供了抛物线次数假定的依据。     

均布载荷作用下正交各向异性一端固支一端简支梁的解析解

构造了一个应力函数，用Ariy应力函数逆解法给出了受均布载荷作用的正交各向异性矩形梁在一端固支一端简支条件下平面应力问题的解析解．采用的2种不同固支边界条件与Timoshenko and Goodier在1970年中所采用的方法相同，并给出了数值算例．     

脆性基体复合材料层板弯曲破坏的数值模拟

讨论了复合材料层板的弯曲破坏问题,纤维层是正交异性弹性体,而基体为脆性损伤材料。提出了一种脆性损伤模型,虽是各向同性连续损伤模型,但利用等效损伤应变的定义,可以区分拉、压和剪切对损伤的不同响应。用有限元法数值模拟了如下现象,一旦基体出现临界损伤,弯曲载荷则从最大值急速下降,同时基体的临界损伤区很快扩展,并且发生局部纤维断裂,从而使复合材料层板几乎失去了承弯能力,整体呈脆性特性。为便于了解破坏过程,给出了若干状态时板内的应力等值线分布图。     

预应力CFRP板平板锚具承载力评估理论与试验研究

为揭示CFRP板平板锚具的锚固机理, 建立了该锚具的承载力理论模型, 并利用该模型预测CFRP板平板锚具的临界锚固长度. 通过试验获得了模型所需的锚固界面剪应力与压应力的关系式. 该模型研究了锚固区界面剪应力的纵向折减及横向压应力分布的不均匀性, 并通过试验测得了界面剪应力的纵向折减系数. 利用上述模型就平板锚具设计参数对锚固性能的影响进行了分析. 结果表明, 界面剪应力折减率随着锚固长度的增大而增大, 横向压应力分布的不均匀性随着锚固宽度的增大而增大, 增大界面压应力和夹板厚度能有效提高横向压应力分布的均匀度; 临界锚固长度随夹板厚度的增大而减小, 且当夹板达到合适厚度后继续增大, 对临界锚固长度的影响逐渐变小; 随着界面压应力的增大, 界面剪应力增大, 临界锚固长度减小; 对于工程常用CFRP板尺寸100mm×2.0mm, 当界面压应力取100MPa, 平板锚具夹板厚度取32mm时, 所需的临界锚固长度为296mm, 对应的锚具设计承载力为480kN, 理论上能使CFRP板抗拉强度获充分发挥.     

半整体桥梁近台端搭板的受力性能分析

传统的有缝桥梁,由于桥台伸缩缝的存在,使搭板不受主梁伸缩、挠曲变形的影响,然而半整体桥梁取消了桥台伸缩缝,其需考虑上述影响.为了分析半整体桥梁近台端搭板端部的内力影响程度,首先应用ABAQUS/MIDAS建模,得出端部水平力对搭板的内力影响最大;其次提出影响系数的概念,即搭板顺桥向任意截面的端部水平拉应力与竖向荷载作用产生的拉应力的比值;最后分析了搭板顺桥向控制截面的影响系数.结果表明:半整体桥梁近台端搭板端部的水平力在内力计算中不容忽视,搭板设计需综合考虑竖向荷载和端部水平力的叠加作用.     

城市曲线斜支承桥梁的分析

本文以线性正交支承曲线格子梁理论为基础、对城市高架桥和立交桥中正在研究的斜支承曲线桥梁提出解析方法。通过与日本一座斜支承三跨连续的曲线桥的理论值及实验值的比较,计算结果吻合良好,验证了本方法的可靠性。此外,本文还分析了斜支承的斜角对曲线桥截面内力与支座反力的影响。     

钢筋混凝土箱梁开裂后剪力滞效应的研究

本文用级数分析方法分析了钢筋混凝土箱梁开裂后的剪力滞效应,推得了剪滞应力公式.根据应力公式,本文还探讨了剪力滞效应随配筋率ρ等的变化情况.     

钢-LVL组合工字形梁受剪性能研究

将单板层积材(LVL)和冷弯薄壁型钢通过结构胶复合形成工字形截面的组合梁,以组合梁的剪跨比、腹板和翼缘LVL厚度为参数,对9根钢-LVL组合工字形梁进行受剪性能试验,观察其在不同荷载作用下的破坏现象、破坏形态、应力变化及挠度的发展,对受剪承载力的影响因素进行分析,并提出组合梁的跨中挠度及受剪承载力的计算方法.试验结果表明,钢-LVL组合工字形梁的整体工作性能较好,组合效应显著,其受剪承载力与剪跨比、腹板厚度及翼缘厚度有关.当剪跨比小于2.5时,试件表现为明显的剪压破坏,腹板厚度、翼缘厚度的增加以及剪跨比的减小,可以有效地提高其极限受剪承载力.提出了组合梁的跨中挠度和受剪承载力计算模型,与试验结果吻合良好,实测挠度与计算挠度误差在8%以内,受剪承载力试验值与计算值平均误差不超过10%.     

线性电势和磁势边条下磁电弹性梁的解析解

对一系列的磁电弹性梁按正交磁电弹性平面问题进行了研究.首先推导了4个特征根互异情况下,所有物理量均用4个拟调和位移函数表达的通解,进而用试凑法推导出相应系列问题的精确解或解析解.这些问题有:矩形磁电弹性梁承受刚体位移、均匀电势和均匀磁势,两端自由梁承受均布电势和磁势,及悬臂梁承受线性电势和磁势等.利用叠加原理,可将本文所得到的精确解或解析解应用于有更复杂的荷载和边界条件问题的研究,此外,本文所得解可为验证各种数值计算方法提供参考依据.     

城市单柱式点支承曲线桥的分析

本文以线性支承曲线梁理论为基础,对城市立交桥和高架桥中正在研究的单柱式点支承曲线桥提出解析方法。通过与曲线格子梁理论对比分析,验证了本方法的可靠性。作为实际应用,本文对天津市市政工程勘测设计院正在设计的一座单柱式点支承曲线桥做了计算分析,两种方法所得结果吻合很好。     

预应力混凝土薄壁曲线梁空间分析的刚度法──Ⅰ．薄壁曲线梁空间分析的刚度法

本文在曲线格子梁理论基础上，通过能量法推导出了空间薄壁曲线梁考虑翘曲作用的单元刚度矩阵与在各种均布荷载作用下单元的等效节点力算式，从而为用刚度法进行预应力混凝土薄壁曲线架空间结构分析提供了理论基础。在分析中考虑了截面形心与剪心不重合对内力的影响，为了验证计算方法的正确性，通过几个实例与Ｄｅｂｒｏｗｈ按薄壁曲线梁翘曲扭转理论的解析解比较十分吻合．说明本文方法与其程序的可靠性。     

曲线高架桥的动力特性研究

本文以薄壁曲线梁的翘曲扭转理论和有限元方法为基础,推导了一种考虑翘曲影响的空间曲线箱梁单元。这种箱梁单元除计及曲梁空间6个位移自由度外还增加了一个翘曲位移自由度,用以反映曲线高架箱梁桥的振动。作为应用实例,本文对不同的几种曲线桥型进行了动力特性的分析。文中还讨论了对曲线桥动力特性方面的影响因素,绘出了它们与结构固有频率之间的关系曲线。