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相似文献
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1.
刘洋  石启印  高云  李爱群 《实验力学》2008,23(4):353-359
为了研究新型外包钢-砼T形截面组合梁在纯扭作用下的变形性能,设计了5根不同配箍率的的足尺悬臂组合梁。通过对5根悬臂梁的抗扭性能的实验研究,得到了组合梁的扭矩-扭率关系曲线。利用有限元分析软件ANSYS,对组合梁的抗扭性能进行了非线性有限元分析,得到了混凝土与外包钢在极限阶段的应力云图。根据实验以及有限元结果分析了组合梁在整个加载过程中扭转刚度的变化。基于现行砼结构设计规范,提出了组合梁从开裂到极限阶段抗扭刚度的计算公式,可供组合梁受扭设计参考。把有限元模型和公式的计算结果与实验结果进行比较,三者吻合较好。  相似文献   

2.
为了研究新型外包钢-砼T形截面组合梁在纯扭作用下的变形性能,设计了5根不同配箍率的的足尺悬臂组合梁。通过对5根悬臂梁的抗扭性能的实验研究,得到了组合梁的扭矩-扭率关系曲线。利用有限元分析软件ANSYS,对组合梁的抗扭性能进行了非线性有限元分析,得到了混凝土与外包钢在极限阶段的应力云图。根据实验以及有限元结果分析了组合梁在整个加载过程中扭转刚度的变化。基于现行砼结构设计规范,提出了组合梁从开裂到极限阶段抗扭刚度的计算公式,可供组合梁受扭设计参考。把有限元模型和公式的计算结果与实验结果进行比较,三者吻合较好。  相似文献   

3.
基于弯扭组合梁元对大展弦比多段折叠翼的离散突风响应特性进行了研究。首先,将平面一般梁元叠加扭转自由度得到一种新的弯扭组合梁元,建立包含折叠角参数的缩减有限元模型。其次,对片条理论进行修正以得到不同折叠角度下弯扭组合梁元上的气动力,构建多段折叠翼在离散突风作用下的动力学方程。最后,引入Laplace变换处理动力学方程中的积分微分项,得到折叠角对翼尖加速度、翼根弯/扭矩等响应的影响。一个近地面无人机三段式折叠翼的算例结果表明,机翼固有频率会随着折叠角的变化呈现非线性性态,相比舒展状态,折叠角的存在虽不能明显减小翼尖加速度,但能够有效减小翼根弯/扭矩响应。  相似文献   

4.
侧向弯曲屈曲及侧向弯扭屈曲均为钢-混凝土组合梁负弯矩区钢梁的重要屈曲模式,而现有计算方法通常只考虑到侧向弯曲屈曲,未考虑到侧向弯扭屈曲,因此有一定局限性。本文在钢梁腹板对钢梁下翼缘的转动约束刚度及侧向约束刚度的计算公式上,结合弹性介质中薄壁杆件的屈曲理论推导了工形钢-混凝土组合梁负弯矩区的侧向弯曲屈曲弯矩及侧向弯扭屈曲弯矩计算公式。实例分析表明,现有计算方法均存在一定理论缺陷,本文计算方法更为合理;同时,本文计算式比现有文献中同类型计算式更为简洁,便于手算,实用性强并适于工程应用。  相似文献   

5.
部分共同作用框架组合梁有限元分析模型   总被引:1,自引:0,他引:1  
李国强  赵欣 《力学季刊》2006,27(3):454-462
本文提出了一种新的适用框架整体分析的组合梁有限元模型。在分析了相互作用程度对组合梁刚度影响的基础上,根据Newmark等人的一维部分相互作用理论,建立起部分共同作用组合梁平衡微分方程;结合框架组合梁受力特点引入合理的边界条件,推导出了能够考虑滑移的组合梁单元弹性刚度方程;还给出了常见非节点荷载的等效荷载公式。该组合梁单元节点自由度少,每个构件只需一个单元来模拟,方便了带组合梁钢框架的结构分析。本文的研究还为进一步地考虑混凝土开裂、压碎,钢材屈服等非线性因素,建立组合梁单元弹塑性刚度矩阵提供了理论基础。  相似文献   

6.
部分剪力连接钢—砼组合梁的滑移及曲率分析   总被引:10,自引:0,他引:10  
对受均布荷载作用的简支部分剪力连接钢-砼组合梁的滑移应变和滑移的分布规律进行了理论分析,得出部分剪力连接钢-砼组合梁的剪力连接程度系数与滑移应变和滑移的关系。分析了考虑滑移效应的梁的曲率及其与剪力连接程度系数之间的关系。结果与结构在弹性阶段的实验相当吻合,对组合梁挠度的精确计算有指导意义。  相似文献   

7.
新型外包钢-砼组合梁的受力性能分析   总被引:14,自引:3,他引:14  
石启印  马波  李爱群 《实验力学》2005,20(1):115-122
针对普通钢-混凝土组合梁存在的一些问题,提出了一种新型的组合梁——外包钢-混凝土组合梁。为了研究其受力性能,进行了三根足尺简支梁的试验研究,并通过对构件荷载-位移曲线、荷载-应变曲线和应变沿截面高度分布的分析,认为外包钢-混凝土组合梁有较优越的力学性能和良好的应用前景。基于组合梁弹塑性理论,推导出梁的正截面承载力的计算公式,与试验结果比较吻合。最后,为了便于其工程中的应用,根据试验结果,提出了适于该种组合梁的一些构造措施。  相似文献   

8.
钢-混凝土组合梁非线性有限元分析   总被引:1,自引:0,他引:1  
提出了部分剪力连接钢-混凝土组合梁非线性有限元分析的简化模型,该模型同时考虑了钢、混凝土材料的非线性本构关系和剪力连接件的滑移非线性对组合梁刚度和强度的影响,推导了考虑滑移的剪力连接件单元刚度矩阵。利用该模型计算了连续组合梁的极限荷载、挠度、应力以及滑移,与已有的理论计算结果和实验结果吻合,证明本方法分析钢-混凝土组合梁非线性的可靠性和实用性。  相似文献   

9.
利用简正模态法研究各种集中载荷和分布载荷作用下单对称轴向受载的Timoshenko薄壁梁的弯扭耦合动力响应。该弯扭耦合梁所受到的载荷可以是集中载荷或沿着梁长度分布的分布载荷。目前研究中采用考虑了轴向载荷、剪切变形和转动惯量影响的Timoshenko薄壁梁理论。首先建立轴向受载的Timoshenko薄壁梁结构的普遍运动微分方程并进行其自由振动的分析。一旦得到轴向受载的Timoshenko薄壁梁的固有频率和模态形状,利用简正模态法计算薄壁梁结构的弯扭耦合动力响应。针对具体算例,提出并讨论了动力弯曲位移和扭转位移的数值结果。  相似文献   

10.
基于二维弹性力学理论,研究了集簇式组合梁桥的自由振动特性。将组合梁桥等效为二维的层合梁模型,分别建立了各单层梁的自由振动微分方程,求得了简支边界条件下各层梁的弹性力学解。假定集簇式剪力件是刚性连接件,用待定集中力代替其提供的水平剪力,根据组合梁上、下表面的边界条件和层间应力、位移的协调关系,得到了简支组合梁桥自由振动特性的精确解析解,通过数值计算分析了簇钉间距对组合梁桥固有频率的影响。研究结果表明:理论结果与有限元ABAQUS解具有较好的一致性,最大误差仅为2.3%;组合梁桥的固有频率随着簇钉间距的减小而增大,当簇钉间距较小时,频率变化趋势不明显。其结果可为组合梁桥的合理设计提供参考。  相似文献   

11.
I.IntroductionTheengineeringstructuresareoftells,'1>:'rectcdtotheactionofthestochasticloadingthatvarieswiththetime,forexample,theengineeringstructuresactedonbytheearthquake,theoceanstructuresactedonbydynamicpressure,andthevehiclesofthetransportationinflue…  相似文献   

12.
聂国隽  沈丹  王凯 《力学季刊》2016,37(3):473-484
丝束变角度复合材料具有变刚度的特点,因此其结构分析具有相当难度.本文采用状态空间法和微分求积法联合的半解析数值方法对丝束轴向变角度复合材料梁的弯曲问题进行研究.假设纤维方向角沿梁的轴向按照任意连续函数变化,选取位移和位移的一阶导数作为状态变量,建立了丝束轴向变角度复合材料梁弹性分析的状态空间方程,将状态变量对轴向坐标的导数采用微分求积法进行求解,进而可得问题的半解析数值解.通过与现有文献及ABAQUS计算结果的比较,验证了本文方法的正确性,并对微分求积法求解本问题的收敛性进行了分析.通过数值算例研究了纤维方向角沿梁轴向的变化对丝束轴向变角度复合材料梁的位移及应力分布的影响,研究结果可为该种结构的设计提供一定的参考.  相似文献   

13.
This paper presents a generic modelling for the time-dependent analysis of composite steel–concrete beams with partial shear interaction that occurs due to the deformation of the shear connection. The time effects considered in this modelling are those that arise from shrinkage and creep deformations of the concrete slab, and these effects are modelled using algebraic representations such as those of the age-adjusted effective modulus method (AEMM) and the mean stress method (MS), which are viscoelastic models for concrete deformation that can be stated algebraically. The generic model lends itself to closed form solutions for the analysis of composite beams subjected to a generic applied loading under a variety of end conditions. In this paper, the generic model is applied for the time-dependent analysis of composite beams that are simply supported and encastré, and to a propped cantilever, that are subjected to uniformly distributed loading and shrinkage deformations. Various representations of the structural behaviour of these beams are given in closed form which can also be used to benchmark available modelling techniques, i.e. finite element and finite difference formulations, which require a spatial discretisation to be specified as well as the time discretisation to perform a time analysis.  相似文献   

14.
A study of the flexure–torsion coupled random response of the composite beams with solid or thin-walled closed-sections subjected to various types of concentrated and distributed random excitations is dealt with in this paper. The effects of flexure–torsion coupling, shear deformation and rotary inertia are included in the present formulations. The random excitations are assumed to be stationary, ergodic and Gaussian. Analytical expressions for the displacement response of the composite beams are obtained by using normal mode superposition method combined with frequency response function method. The present method can produce the effective solutions for the composite Timoshenko beams with circumferentially antisymmetric (CAS) configuration and more general beam assemblages of connected beams. The influences of flexure–torsion coupling, shear deformation and rotary inertia on the random response of an appropriately chosen composite beam from the literature are demonstrated and discussed.  相似文献   

15.
The present contribution deals with the onset of local buckling of compressively loaded thin-walled beams with open I, C, Z, T and L-cross-sections made of laminated composite materials. The method employs a discrete plate analysis approach in the course of which each structural subelement of interest—which presently is the flange—of the thin-walled cross-section is considered as a separate composite plate with elastic rotational restraints at those edges where an adjacent substructural element is located. While in many investigations the lamination schemes of webs and flanges are considered to be purely orthotropic, in the present paper the laminate layups are allowed to be of an arbitrary non-orthotropic nature, which also allows for the analysis of laminates with inherent bending–torsion coupling. The analysis of the buckling loads of the flanges of thin-walled composite beams is performed using the Ritz-method for which some especially adjusted displacement shape functions are employed. For the case of pure orthotropy, a novel closed-form solution is described. The accuracy of the employed approaches is established by comparison with accompanying finite element simulations of thin-walled composite beams. It is revealed that the presented methodology is highly efficient in terms of computational effort and yet performs with satisfying accuracy, which makes it very attractive for actual practical applications whenever the local stability behaviour of wide-flange thin-walled composite beams is to be considered.  相似文献   

16.
与传统的金属材料相比,复合材料具有比强度高、比模量大,耐疲劳性、耐腐蚀性好,且热性能和电性能良好等优点。本文选择复合材料对简支梁进行铺层设计,首先从简支梁的受力分析入手,根据复合材料力学的经典层合板理论和弹性力学的基本方程,建立简支梁的数学模型;然后对简支梁进行结构设计,确定简支梁的铺层角度与铺层数目,构建复合材料结构,对复合材料简支梁进行静力学分析;最后利用蔡吴张量准则进行强度校核。  相似文献   

17.
界面存在粘结滑移的新旧混凝土叠合梁是一种重要的工程梁.以叠合面上的变形协调条件为计算条件,推导出叠合梁以轴力表达的非线性微分方程.求解该微分方程,得到截面协同工作系数理论表达式.通过该截面协同工作系数,建立了能够准确反映新旧混凝土叠合梁承载力与变形的非线性实用分析方法,使得Bernoulli假定与截面协同工作系数达到了统一,并与已有解析解进行了对比分析,发现计算精度满足工程需求,说明了该分析方法的实用性.  相似文献   

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