支座平移法的有效性和局限性

基于铰结三角形的几何不变性可衍生出系列判别规则,是现有教材中几何组成分析的主要教学内容。但实际问题复杂多变,几何法或将难以处理,其它各类分析方法便应运而生。作为结构力学的经典方法,支座平移法常用于几何组成分析中。根据典型算例,应用支座平移法和解析法分析体系的几何组成性质,并将分析结果与结构力学求解器的计算结果进行对比分析。结果表明:支座沿链杆作用方向平移,不改变约束的性质,支座平移是有效的,可应用支座平移法分析体系的几何组成性质,其它情况进行支座平移或将导致错误的结果。因此,支座平移法有适用性和局限性,在结构力学教学中需慎重使用。

不同配合比再生混凝土高温后的残余抗压强度

浇筑15种配合比的100mm×100mm×100mm混凝土立方体试件,将不同水胶比(0.34、0.4和0.5)、不同粉煤灰掺量(0%、30%和50%)的普通混凝土和再生混凝土试件经200~800℃高温处理后进行静压试验,并测得其抗压强度.结果表明:经400℃高温作用后,不同于普通混凝土,水胶比为0.34时的再生混凝土强度低于水胶比为0.4时的强度;对于不同配合比混凝土试件,高温时的强度损失率,低水胶比时较高水胶比时大;粉煤灰的微集料效应可以弥补低水胶比下水泥浆与再生骨料结合面不良的缺陷;粉煤灰的二次水化作用可以有效弥补再生混凝土因高温作用引起的强度损失.

平面体系几何组成分析的解析法研究

平面体系几何组成分析时不考虑杆单元变形,即所有的杆单元均假定为刚性杆.由于刚性杆的存在,杆端位移受到约束,可以据此导出两种杆单元类型的约束方程.将单元约束方程集成为整体约束方程,通过对整体约束方程系数矩阵秩的分析,研究并确定平面体系的几何组成性质.解析法作为几何法和静力法的有效补充,可以应用在结构力学教学中.

双层壳的双稳态力学特性理论分析和数值模拟

双稳态结构一般均由复合材料制作而成,然而复合材料有其固有的缺陷,即采用正对称铺层的层合板在弯曲过程中会产生扭转变形,而采用反对称铺层的层合板容易受到温度影响。对于各向同性材料结构,在变形过程中既没有拉弯耦合效应也没有弯扭耦合效应。本文据此建立了存在预应力的各向同性材料圆柱壳的双稳态力学模型,给出了其变形过程中的弯曲应变能和拉伸应变能的表达式。结果表明,预应力柱壳总应变能有两个极小值,故柱壳存在两个稳定状态,通过计算得到了结构卷曲半径的大小。同时,对双层壳的双稳态过程进行了有限元数值模拟。数值结果与理论模型解吻合很好。

典型受火方式下型钢混凝土异形柱耐火极限研究

应用有限元软件ABAQUS建立型钢混凝土柱数值模型,研究4种典型受火方式下SRC异形柱的耐火性能,探讨各因素对SRC异形柱耐火极限的影响。结果表明:矩形柱耐火性能优于异形柱;对于任意截面的SRC柱,耐火极限均随荷载比的增大而减小,且矩形和L形SRC柱在高荷载比时下降更多;荷载比较小时L形柱的耐火性能优于T形柱,荷载比较大时T形柱的耐火性能优于L形柱;实腹式配钢SRC柱的耐火性能优于空腹式。研究结果可为SRC异形柱的抗火设计提供依据和参考。

初应力对各向同性柱壳结构双稳态性能的影响

建立各向同性柱壳的力学模型,分析初始应力对各向同性材料结构双稳态性能的影响.通过对柱壳变形应变能的分析,利用最小势能原理导出柱壳实现双稳态的条件.同时,采用ABAQUS建立壳单元模型,通过施加边界弯矩对柱壳的双稳态过程进行有限元数值模拟.结果表明,双稳态柱壳卷曲半径的数值结果与理论结果相吻合;无论是否存在初始应力,其变形过程中均有两个平衡点,且柱壳在任一平衡位置均无扭转变形;对于无初始应力的柱壳,第1个平衡点为稳定的平衡状态,第2个平衡点为不稳定的平衡状态;对于有初始应力的柱壳,在初始应力满足一定条件下,柱壳为双稳态结构,且两个稳定状态对应的曲率方向相反.这与反对称铺层复合材料层合壳的双稳态曲率方向相同的情况不同.

直接空冷体系挡风墙体型系数研究

空冷凝汽器是我国大型火力发电厂采用的新型冷却水装置.以国内某大型火电厂直接空冷体系为原形,应用Fluent软件建立数值模型,研究并确定挡风墙的体型系数,并将数值结果与试验结果进行对比分析.结果表明,数值结果与试验结果较接近,变化趋势相同,基本满足工程要求.另外,研究表明设置挡风墙是直接空冷体系有效的防风措施,且挡风墙越高散热越有利.研究结果可以为直接空冷体系的抗风设计提供依据和参考.

基于能量原理的双稳态各向同性柱壳力学特性研究

双稳态结构可以在伸展和卷拢两种状态下均保持稳定,作为一种新型可展开空间结构,其在航空航天等领域具有广阔的应用前景。选取各向同性材料作为研究对象,并假定该材料为理想弹塑性材料。建立柱壳的力学计算模型,推导结构变形时应变能的解析表达式,基于能量原理导出柱壳在两个稳定状态下的卷曲半径。结果表明,基于全量理论和增量理论的模型均能反映结构的双稳态特性,但后者能更准确地预测两个稳态对应的卷曲半径的大小。对于文中给定的柱壳,全量理论导出的卷曲半径R3x相对于增量理论结果误差为5.2%~11.6%,R5y相对误差为29.8%~41.3%。另外,应用有限元软件ABAQUS对各向同性柱壳结构的双稳态过程进行数值模拟,数值结果与增量理论结果的相对误差为0.9%~13.2%,二者吻合较好。

含刚性斜杆的平面有侧移刚架内力计算

在结构分析中,为简化计算常假定结构体系中某些杆件或杆件沿某个方向为无限刚性,含刚性杆结构的内力分析是结构力学的教学难点。在位移法教学中常涉及有侧移刚架,若刚架中含斜杆和刚性杆件,杆端位移将受到限制,结构体系中必有非独立结点位移出现。本文通过引入刚架中刚性约束的约束方程,获得约束方程的系数矩阵,根据系数矩阵秩的计算确定结构体系的基本未知量。并根据约束方程确定结构体系非独立结点位移与独立结点位移间的关系式,应用位移法分析刚架内力。

随动强化材料薄壳结构的双稳态力学分析

选取各向同性材料作为研究对象,并假定该材料为弹-幂次随动强化材料.采用增量理论并编制迭代程序计算得到柱壳变形过程中的应力分布及应变能,当柱壳应力达到平衡时应变能有极小值.通过分析得到了柱壳的两个应变能极小值,故而柱壳存在两个稳定状态.试验结果进一步证实了柱壳为双稳态结构.

含无限刚性体的杆系内力的一种新的计算方法

含无限刚性体的杆系内力计算,传统解法是将拉压或弯曲无限刚度近似用有限大值来代替,通过数值计算确定杆系内力。计算表明,当刚度取值足够大值时,经常会造成方程组的病态而严重影响求解精度。本文提出一种精确解法,即通过引入无限刚度杆刚性约束方程来避免病态方程等问题,从而保证了计算的有效性和精确度。本文具体对具有拉压和弯曲无限刚度杆系单元建立了相应的约束方程,并针对工程中典型的支座形式:铰支座、滚轴支座和斜向支座给出了约束条件。作为一个具体应用,本文对于一平面刚架结构,利用建立的约束方程并通过确定结点定位向量和单元定位向量,最终获得了结构内力。算例结果表明,本文方法适用于分析含无限刚性体的杆系内力。

平面刚架极限分析的解析法研究

根据结构极限分析定理,提出了计算刚架极限荷载的荷载增量法、线性规划法.荷载增量法引入动态单元定位向量的概念,根据结构塑性铰出现的位置依次更改其对应的单元定位向量,通过循环迭代计算结构极限荷载.线性规划法是一种在一定结构约束条件下求函数极值的方法.通过平移变换并引入松弛变量,可以将极限荷载问题转化为标准线性规划问题,用单纯形法计算结构极限荷载.算例分析表明,荷载增量法和线性规划法均能得到结构的极限荷载.平面刚架极限分析的解析法可以丰富结构力学的内容,并可用于解决实际工程问题.

双稳态壳体结构的研究现状和展望

介绍了双稳态结构,对双稳态柱壳结构的研究现状和发展进行了分析,并指出各向同性材料柱壳结构有更广阔的应用前景,分析各向同性材料柱壳的双稳态力学特性具有重要的理论和实际应用价值。

防火涂料对高强混凝土高温后氯离子渗透性影响

通过5组外包不同厚度防火涂料的C80高强混凝土试块的高温后氯离子渗透试验,研究了氯离子渗透性随涂料厚度的变化情况.试验结果表明:当防火涂料厚度≥30mm时,高温后氯离子渗透性基本不变;当防火涂料厚度为20～25mm时,高温后氯离子渗透性低于常温C50混凝土;当防火涂料厚度为15mm时,高温后氯离子渗透性相对较高.综合考虑后认为,厚度20mm的防火涂料可同时发挥抑制高强混凝土高温爆裂和降低高温后高强混凝土氯离子渗透性的双重作用.

高温后半灌浆套筒抗拉性能试验研究

对灌浆料标准试块和铸铁半灌浆套筒连接件进行了常温、200℃、300℃、400℃、600℃的抗压强度试验和单向拉伸试验。研究了温度对灌浆料性能的影响,以及锚固长度、保护层厚度对高温后半灌浆套筒钢筋连接试件抗拉性能的影响,分析了高温后半灌浆套筒连接破坏模式的转变。结果表明:灌浆料抗压强度随温度的升高而降低,在经历600℃高温后,灌浆料抗压强度损失达73%;套筒试件经历高温后由钢筋屈服后断裂破坏逐渐变为钢筋屈服拔出破坏,最终变为钢筋屈服前拔出破坏;无保护层试件抗拉性能在各个温度下均低于有保护层试件。基于试验数据给出了灌浆料抗压强度随温度变化的计算公式及半灌浆套筒极限拉力随温度和锚固长度变化的计算公式,为相关设计及工程施工提供参考。

表面设置防火涂料高强混凝土柱的耐火极限

前期试验表明,表面设置厚度20 mm的某非膨胀型防火涂料可较好地抑制高强混凝土的高温爆裂。本文通过试验反算给出了该涂料对应不同温度区间的平均导温系数;随后,利用结构抗火分析软件SAFIR对表面设置该涂料的高强混凝土柱的耐火极限进行了计算分析,考察了截面尺寸、轴压比、荷栽偏心率及配筋率等因素的影响,在此基础上提出了相应的高强混凝土柱耐火极限实用计算公式。研究结果表明:①该涂料的平均导温系数随温度升高有所降低;②表面设置厚度20 mm的该涂料可明显提高高强混凝土柱的耐火极限,提高幅度达40%～350%。

具有端部约束的碳纤维布加固混凝土梁的高温弯矩分析

目前国内外对混凝土结构的抗火性能评估几乎都是针对独立构件开展的,很少考虑相邻构件之间的相互约束作用。实际火灾调查与明火试验表明,结构中构件的火灾行为与独立构件有着较明显的差别。本文开展了具有端部约束的碳纤维布加固混凝土梁的高温反应分析,揭示了轴向/转动约束刚度比、梁截面尺寸、跨度、荷载比、加固量、配筋率、保护层厚度和防火涂料厚度等参数对ISO834标准升温作用下约束加固梁的梁端弯矩的影响规律。在此基础上,给出了高温下约束加固梁的梁端弯矩实用计算方法。研究表明:①随着升温时间的增加,约束加固梁的梁端弯矩总体呈现先逐渐增大而后渐趋平缓的趋势;②防火保护(即使防火涂料厚度只有10mm)对高温下约束加固梁的梁端弯矩影响显著。

苏源冰名老中医临床诊治思路及“桃红四物汤”运用经验总结

苏源冰,副主任医师,福建省第二批基层名老中医药专家学术经验继承工作指导老师,泉州市名中医,从事中医骨伤临床工作40余载。苏源冰生于中医骨伤世家,家中祖父辈亦是从事中医骨伤工作多年,现为丰泽区泉州正骨疗法(苏氏)非物质文化遗产主要传承人代表,其一生致力于骨伤科传统治疗的研究,从理法方药及伤科手法出发,本于经典,勇于创新,总结了祖父辈等人的临床经验,在临床工作中深受广大人民群众的信任。本研究基于跟从苏老学习实践,从临床诊病思路及理法方药运用的方面展开,总结和归纳了苏老师的部分临床治疗经验与“桃红四物汤”的运用思路,为临床提高中医骨伤疾病疗效提供借鉴。

西南山地不同林下经济模式对植物多样性的影响

以西南山地桉树林下养禽(T1)、桉树林下养食用菌(T2)、麻竹林下养禽(T3)、麻竹林下养食用菌(T4)、马尾松林下养畜(T5)、黄葛树林下种草(T6)6种典型林下经济模式为研究对象,采用相邻样地比较法对各模式下植物群落的物种重要值(P)、丰富度指数(S)、Shannon-Wiener多样性指数(H′)、Pielou均匀度指数(Jw)、Alatalo优势度指数(Ea)、相似性指数Jaccard(Cj)和Sorenson(Cs)以及多样性阈值(Dv)进行调查分析,探讨不同林下经济模式对植物多样性的影响。结果表明:T6模式下植物种类最丰富,为11种;而T3和T4模式下植物种类最少,仅有2种。各经济模式均无灌木层,草本层为群落优势层。空心莲子草是T1和T2模式的优势种,重要值分别为67.16%和71.00%;桑树是T3和T4的优势种,重要值高达74.91%和72.82%;T5和T6优势种分别是竹叶草(54.10%)和牛鞭草(59.51%)。在不同林下经济模式中,植物丰富度指数(S)依次为T6>T1>T5=T2>T3=T4,多样性指数H′呈T6>T1>T5>T2>T4>T3,均匀度Jw呈T5>T6>T2>T1>T4>T3,优势度指数Ea呈T5>T4>T3>T2>T1>T6。林下经济模式与相应的纯林对照物种组成相似性指数,以T3和T4最高,Cj和Cs均为1.0;其次是T6,Cj和Cs分别为0.44和0.62;T1最小,Cj和Cs分别为0.15和0.27。植物多样性阈值评价结果显示,T6模式植物多样性阈值最高,属于多样性较好类型;而T3和T4模式多样性阈值最低,属于一般类型。林下种养殖改变了植物群落的物种组成,且不同种养殖方式影响结果不同,其中以林草模式影响最小,为林地干扰下植物群落最丰富的模式。

重庆地区8个薄壳山核桃品种叶片光合生理测定分析

【目的】通过对不同品种薄壳山核桃光合参数等叶片相关指标的研究,探索其在重庆地区的光合能力及生理适应性差异,明晰薄壳山核桃叶片光合参数与其他叶片特征参数的相关关系,为薄壳山核桃的栽培及选育利用提供科学依据。【方法】以8个薄壳山核桃品种为试验材料,测定其5年生幼树的叶片比叶质量(SLW),叶绿素(Chl)含量及氮、磷、钾含量,并利用Li-6800便携式光合仪测定光响应、CO;响应曲线。【结果】1)8个薄壳山核桃品种的光合特征参数在品种间有所不同;光合能力以‘YLC35’最强,‘YLC13’次之,‘YLJ042’‘YLJ5’最弱;CO;利用效率以‘YLC35’‘YLC13’最高,‘YLC29’‘Mahan’最低。2)各品种的单位质量叶氮(N_(mass))、单位质量叶钾(K_(mass))、光合氮素利用效率(PNUE)、光合磷素利用效率(PPUE)、SLW、Chl含量、光合氮分配比例存在差异。‘YLC35’的Chl含量、N_(mass)均最高,且其具有最大PNUE及光合氮分配比例。3)薄壳山核桃叶片的最大净光合速率(P_(max))与Chl含量、分配到羧化系统的氮(P;)呈显著正相关;PNUE与P;呈显著正相关,与SLW呈显著负相关。【结论】相较于其他品种,‘YLC35’对本地环境适应性更强,其具有最大的光合潜能、高效的资源捕捉及利用能力。叶片部分特征参数是影响薄壳山核桃光合能力的重要因素,更高的叶绿素含量及光合氮分配比例提高了薄壳山核桃的光合效率。