悬臂变截面空心柱受突加荷载作用的冲击分析

悬臂变截面空心柱是工程上应用较广的结构形式之一。根据冲击力学理论,考虑惯性力的影响,研究了悬臂变截面空心柱在突加荷载作用下的动力特性;基于不同荷载位置和荷载量值所对应的运动模式,推导了塑性铰的位置参数、杆件的加速度和弯矩、剪力的公式;分析了荷载值的大小、荷载作用位置、柱的跨度、横截面直径和壁厚对塑性铰位置参数和悬臂端点加速度的影响。结果表明:塑性铰的位置参数η与荷载位置参数ξ、直径D0以及壁厚th的关系基本相同;悬臂端的加速度aA随ξ、L、D0、th的变化趋势类似。     

等边角钢四肢方阵式格构柱截面设计的近似方法

本文讨论工程上常见的等边角钢四肢方阵式格构柱截面尺寸的近似设计问题，给出确定角钢型号的简捷公式，为工程设计提供了方便的计算工具     

T形型钢混凝土柱正截面承载力的计算方法探讨

在总结了型钢混凝土(SRC)柱承载力计算一般方法的基础上,针对T形型钢混凝土柱, 结合中国现行规范,分析了此种柱的受力特点和破坏模式,提出T形型钢混凝土柱正截面极 限承载力的计算方法,并采用该方法对一T形型钢混凝土柱的承载力进行验算. 结果表明与 试验数据吻合较好,说明本文方法具有较好的精确度和适用性.     

爆炸荷载在圆截面桥梁墩柱上的分布规律

墩柱是桥梁结构的主要承载构件,研究爆炸荷载在墩柱上的分布规律是分析爆炸荷载作用下桥梁结构动态响应的前提。以圆截面桥梁墩柱为研究对象,基于LS-DYNA软件建立了桥梁墩柱的有限元模型,综合考虑炸药当量、爆心高度、爆炸距离和墩柱直径等影响因素,基于数值模拟得到爆心高度低于0.3倍墩柱高度,比例距离为0.5～2.1 m/kg^1/3和墩柱直径为0.15～1 m时,爆炸荷载冲量沿墩柱高度和横截面方向上的分布。结果表明：沿墩柱高度方向,地面爆炸或爆心高度为0.1倍柱高时,墩柱前表面冲量近似“单线性”分布,当爆心高度距地面0.2和0.3倍柱高时,墩柱前表面冲量近似“双线性”分布;沿横截面方向的平均净冲量与其前表面冲量之比为常数。基于上述爆炸荷载冲量分布规律,进一步提出了爆炸荷载作用在桥梁墩柱上总净冲量的计算方法,从而为桥梁墩柱抗爆响应分析与设计提供一定的理论基础。

     

用有限段-传递矩阵法计算变截面柱临界载荷

对于变截面柱，可以把它划分为很多段，当每段的长度很小时，可认为是等截面的．这样，在每段内，可以求解一个用弯矩表示的微分方程；利用段与段之间的连续条件导出了一个传递矩阵，再利用边界条件求出了临界载荷     

截面按指数规律变化柱的稳定性研究

截面按指数规律变化柱的稳定性研究吴晓，姚春梅（湖南常德高等专科学校常德４１５ｏｏ０）（湖南常德师范专科学校常德４１５０００）截面按指数规律变化的柱，在理论上是最经济的。按现代工业技术的要求，虽然在制造方面存在困难，但在强度和形状上都能接近理想，这是无...     

变截面梁柱刚度方程的Bessel函数解

本文提出了一个计算Bessel函数Jp(x)及Np(x)的近似方法并在－∞＜P＜∞和X＞0的范围内验证了方法的适用性,进而提出了截面按幂涵数变化的变截面梁柱的刚度方程并研究了其临床其临界力。∞     

受压U形截面柱的塑性后分叉

对压缩到塑性阶段的简支Ｕ形截面柱，本文详细讨论了对应于最低分叉截荷的非对称初始后分叉问题。在分析中考虑了弹性卸载对两条不同后分叉路径的影响，求出了两种不同初始后分叉的载荷与分叉模态值之间的渐近关系式，并求出了渐近展开式中的高阶项。     

组合截面轴压短柱的非线性有限元分析

圆管或方管内填充另一种工程材料构成的组合截面构件（如钢管混凝土）在工程结构中得到了广泛的应用。本文借助商用有限元分析软件ABAQUS，利用软件子程序接口，引入应力场变量，来考虑两种材料本构关系的非线性以及受力过程中Poisson比、模量的变化等因素，建立了组合截面短柱在轴心压力作用下的非线性有限元计算模型。并通过数值算例，计算了组合截面短柱在轴心压力作用下两种材料共同受力工作的荷载－变形曲线，与试验结果基本符合，同时得到了管材对核心材料约束的变化规律。     

近场近地爆炸下建筑柱爆炸荷载分布规律及简化模型

为了快速评估近场近地爆炸荷载下建筑柱的动力响应和破坏模式,通过数值仿真方法,探究了近场近地爆炸工况下冲击波在建筑柱迎爆面的分布规律,并提供了该工况下的爆炸荷载简化模型。为此,首先利用已有实验数据验证数值模型,并建立典型近地近场爆炸工况的数值模型,然后研究比例爆距和比例爆高对建筑柱冲击波特征参数的影响规律,最后拟合出柱迎爆面反射冲量和正相超压持续时间的计算公式,将柱迎爆面各点爆炸荷载转化为等效三角形荷载模型,为工程实践中建筑柱遭受近场近地爆炸作用下的抗爆设计提供荷载输入。研究结果表明：当比例爆高小于0.3 m/kg^1/3、比例爆距在0.4～0.6 m/kg^1/3范围时,最大反射冲量沿柱高可简化为三折线分布;当比例爆距在0.6～1.4 m/kg^1/3范围时,最大反射冲量沿柱高可近似简化为双折线分布;在同一比例爆距和比例爆高工况下,随着炸药当量的增加,柱迎爆面相同比例高度处反射超压峰值保持不变而反射冲量正比于当量的立方根。     

钢方管截面柱考虑损伤的滞回性能分析

结构钢本构关系的精度直接影响分析结果的可靠度.根据能量等效性假设、热力学第二定律,推出损伤材料的弹性本构方程;采用混合强化准则,考虑Bauschinger效应、屈服平台、硬化(软化)效应及损伤和损伤演化影响,建立了的结构钢弹塑性各向异性损伤本构关系.结合构建的本构关系,采用八节点超参数壳体单元,推导了用U.L.格式及Cauchy应力描述的板壳双重非线性有限元方程,并编制了计算程序.利用U.L.格式的壳体大挠度双重非线性有限元分析方法,对钢方管截面短柱进行面内拉压循环荷载作用下的滞回性能分析.     

组合荷载作用下拦污栅栅条稳定性计算通式

根据栏污栅的控制工况，指出栅条倾覆稳定的计算简图为集中力与均布荷载同时作用的双悬臂简支梁，应用瑞利商求解其倾覆稳定微分方程，给出了组合荷载作用时栅条稳定临界荷载计算方法，通过对比分析表明了本文方法的合理性，最后还介绍了该方法的工程应用，可供生产设计及修订规范参考。     

异形柱双向偏心受压正截面承载力分析及程序设计

为了充分利用房屋空间,使柱截面与墙面保持平直,形成了L形、T形、十字形等非矩型、工型柱,土建结构中称为异形柱,本对异形柱正截面承截力进行了分析,并设计了异形柱的正截面计算程序,提出了异形柱正截面配筋计算的有效方法。     

反复荷载下型钢再生混凝土组合柱粘结性能研究

为研究反复荷载下型钢再生混凝土组合柱粘结性能,对17个组合柱进行了拟静力试验。重点分析型钢翼缘应变分布特征,利用粘结应力计算公式获取型钢翼缘粘结应力大小及其分布规律。在此基础上,分析组合柱粘结破坏机理和位移荷载循环次数对其粘结应力的影响规律,并给出粘结应力退化率计算公式。研究结果表明:反复荷载作用下型钢再生混凝土组合柱粘结应力分布规律基本呈抛物线状;柱中部附近的粘结应力最大,柱上下端粘结应力分布复杂,需对这三个部位采取相应的措施以保证型钢与再生混凝土之间的粘结强度;位移循环荷载作用下粘结强度逐渐降低,出现粘结应力退化现象。研究结论可为型钢再生混凝土组合柱的抗震设计提供理论参考。     

垂直分布荷载下固支圆拱的对称失稳临界力

按Ritz法求得在垂直分布荷载go／cos^2θ作用下具有足够工程精度的固支圆拱正对称失稳临界力的近似值，得到了一些可供参考的结果．     

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....     

近爆荷载作用下装配式钢筋混凝土柱抗爆性能及受损加固试验研究

为研究近爆荷载作用下装配式钢筋混凝土（precast concrete,PC）柱的抗爆性能与受损后的加固修复性能,开展了足尺PC柱化爆试验与受损柱加固修复轴压试验研究。共开展了3次化爆试验,获得了PC柱的动力响应与损伤破坏试验数据,分析了PC柱与现浇钢筋混凝土（reinforced concrete, RC）柱试验结果的差异。近爆荷载作用下,PC柱呈现出局部损伤破坏模式,爆心附近混凝土剥落,出现斜裂缝,装配位置的交界面出现贯穿裂缝,锚浆搭接PC柱比灌浆套筒PC柱的损伤更加严重。两种装配形式的PC柱整体上具有与RC柱相近的抗爆性能,但装配界面削弱了PC柱的整体性与抗剪切能力,是PC柱典型的薄弱位置。轴压试验结果表明,分别采用置换混凝土和置换后外包碳纤维增强复合材料(carbon fiber reinforcement polymer, CFRP)布的方式加固受损的两根PC柱,其轴向承载力均超过了同规格未受损柱的试验承载力和设计承载力。

     

单边超载作用下的地基临界荷载

传统的地基临界荷载计算公式只适用于地基超载为对称的情况,无法直接应用于非对称超载情况。沿用传统地基临界荷载推导方法,推导并计算了只有一边有超载条件下的地基附加应力和临界荷载。计算分析结果表明:相对于无超载情况,单边超载使地基附加应力的影响深度和宽度均增大,且向有超载一侧偏移的趋势;在单边超载和地基临界荷载的作用下,地基的塑性区不再是对称的,而是只出现在和超载相对的一侧。单边超载对地基临界荷载的影响有限,基本可以忽略不计,这也定量地验证了规范(GB50007)关于非对称超载条件下地基临界荷载规定的合理性。     

含边裂纹矩形截面偏心柱最大挠度的一个解析解

本文采用Rayleigh-Ritz能量变分法，计算分析了两端铰支含边裂纹矩形截面偏心柱的弹性挠度。首先选取三角函数级数作为柱挠度的试函数；然后分别计算弹性体系弯曲变形能和裂纹引起的变形能增量以及外边势能，进而得到体系的总势能；最终根据势能驻值条件确定挠度系数，从而得到一个在裂纹截面满足变形协调条件的挠度方程级数解。在假设裂纹位于柱中间截面的基础上，进一步分析推出了最大挠度的解析公式。文中还就本文解与相应的Okamura解进行了对比分析，指出了Okamura解存在的缺点和适用范围。