四边简支钢筋混凝土矩形薄板的热屈曲

基于刚性板和小挠度理论,考虑混凝土的材料非线性,推导了热载作用下钢筋混凝土矩形薄板的平衡方程和稳定方程。给出了四边简支钢筋混凝土矩形薄板在横向变温和温度均匀变化时临界屈曲温度变化的封闭解,并对工程中常见的钢筋混凝土矩形薄板在温度均匀变化时的临界屈曲温度变化进行了计算,讨论了板的材料常数、长宽比和相对厚度对临界屈曲温度变化的影响,从而为工程结构中钢筋混凝土矩形薄板的临界屈曲温度变化的计算提供了理论计算依据。

热载下钢筋混凝土矩形简支薄板的自由振动

为了得到工程结构中热载作用下钢筋混凝土矩形薄板的自由振动规律,基于刚性板和小挠度理论,按照iliushin小弹塑性理论和Hognestad等建议的混凝土本构模型,建立了混凝土薄板下应力-应变的非线性弹性本构方程,推导了热载作用下钢筋混凝土矩形薄板的动力方程.利用Galerkin原理,得到了四边简支钢筋混凝土矩形薄板在温度均匀变化时的非线性动力方程及其解析解.结果表明:板的材料弹性常数、几何尺寸(长宽比)、相对厚度和温度对薄板的固有频率具有一定的影响.

热环境下混凝土矩形薄板在弹性地基上的振动

基于刚性板的小挠度理论,考虑混凝土的材料非线性,推导了双参数弹性地基上混凝土矩形薄板热弹性问题的动力方程。采用级数法,导出了热环境下双参数弹性地基上四边简支混凝土矩形薄板的固有频率计算公式和强迫振动下的挠度函数。为便于工程应用,给出了双参数弹性地基上四边简支混凝土矩形薄板在恒向变温和温度均匀变化时的固有频率和均布荷载作用下的挠度函数。针对W inkler弹性地基的情况,讨论了板的材料弹性常数、几何尺寸(长宽比)、相对厚度、刚度系数k和温度对薄板固有频率和挠度函数的影响,从而为工程结构中热环境下弹性地基上混凝土矩形薄板的振动计算提供了理论依据。

矩形外伸板的弹性分析

对于具有复杂边界条件的矩形外伸板,在弹性薄板理论中是一个较难解决的问题.使用了变相的或广义简支边的概念,将四周简支局部作用分布载荷矩形板的解、四周简支一边作用分布弯矩矩形板的解及各种具有广义简支边的矩形板的解进行叠加,并应用边界连续性条件,令这样的解满足所有边界条件,得到了任意载荷作用下矩形外伸板的解析解.作为算例,具体求解了外伸部分作用均布载荷的矩形外伸板,并与有限元结果进行了比较.所采用的方法,对于求解具有复杂边界条件板的解析解十分有效.

基于气象条件的客运专线简支箱梁日照温度场研究

分析日照作用下混凝土箱梁与环境的热交换机理,结合桥位气象条件,采用瞬态热流边界模拟日照温度条件、计算客运专线简支箱梁温度场,采用实测数据对该方法进行验证。以我国客运专线采用的无砟轨道32m标准跨径简支箱梁为工程背景,分析基于气象条件的客运专线标准跨径简支箱梁日照温度场分布特征,探讨大气透明度系数、覆盖层厚度及混凝土表面吸收率等参数对箱梁温度场的影响。研究表明:箱梁日照温度边界可采用瞬态热流边界进行模拟,计算渡越时间约为84h;箱梁最值温度与大气透明度系数正相关,且对顶板温度的影响最大;梁顶覆盖层能有效减小梁顶的温度变化幅度;提高混凝土表面的光洁度或采用浅色涂层以减小混凝土表面吸收率,可有效降低箱梁的温度变化幅度。

含裂纹简支梁在均布荷载作用下的内聚区模型解析函数

对于含切口简支梁受均布荷载作用的问题,基于Williams应力函数,通过边界配置法并借用无裂纹体应力边界条件,求得了含高阶项的全场解析解及相应的应力强度因子K_Ⅰ。基于"Duan and Nakagawa’s"模型,通过对首项(奇异项)进行加权积分,消除了裂缝尖端应力呈无穷大的奇异性,得到了内聚区模型的全场解析解。通过对不同解法下典型截面正应力分布的比较,表明内聚区模型解消除了裂缝尖端应力的奇异性,比函数叠加法的结果精度更高,这样的数学力学模型可以从宏观上反映混凝土类材料的断裂特性。

复合材料薄壁加筋结构局部稳定性分析的谱单元法

工程结构的有限元数值分析往往采用粗网格模型,这导致压、剪或其联合载荷作用下的薄壁加筋结构初始屈曲临界载荷计算误差过大,而采用四边简支板的工程校核方法强化了实际约束效应,进一步加大了误差。为此,采用p-收敛的升阶谱元法,计算复合材料四边简支及弹性支承层合板的屈曲特征值;同时提取粗网格单元的实际应力状态,对复合材料薄壁加筋结构局域初始屈曲临界载荷进行了分析计算。结果表明:谱单元方法可很好的收敛于四边简支板的理论解,计算效率较高;局域薄壁加筋结构的谱单元方法可高效收敛于整体薄壁加筋结构的局部稳定性解,且能计及加强筋对复合材料层合板的弹性支承作用,更准确的模拟了加筋板的实际约束效应。

四边简支部分固定矩形薄板的弯曲

采用加权残数法中的离散型最小二乘法解混合边界矩形板弯曲问题．解法中给出了多个算例的挠度场，应力场；研究了相对权函数的选择问题，并总结出了解各类混合边界矩形板的相对权函数的参考值．

四边简支含多孔材料双层板隔声特性

有限大含多孔材料和空气层复合板结构隔声特性的研究尚不充分。该文旨在研究四边简支边界条件下复合板结构隔声特性。首先基于流体饱和多孔弹性介质的声传播理论计算了声波在多孔介质中的传播波数;继而采用四边简支边界条件下板结构的模态函数,利用模态叠加法和伽辽金法推导了复合板结构隔声系数理论模型,并数值求解复合板隔声量。将理论模型得到的四边简支复合板隔声量与实验结果对比,验证了理论模型的正确性。最后,详细讨论了边界条件、板结构尺寸和多孔材料厚度等主要参数对隔声特性的影响。结果表明:四边简支复合结构隔声特性曲线上“谷值”出现得较少,并且简支复合板隔声特性的第一个“吻合频率”比固支支撑复合板更靠近低频,当频率超过3000 Hz以后,简支和固支边界条件复合板结构隔声特性趋于一致。

角支矩形底球面扁壳的弯曲

对壳体引入推广的广义简支边的概念,并用叠加法求得在复杂边界条件下例如角支矩形底球面扁壳弯曲的解析解。

矩形厚板的自由振动分析

出了一种新方法来对基于 Mindlin剪切变形理论的矩形厚板进行自由振动分析 .此方法采用了一种新的基函数并结合 pb-2 Rayleigh-Ritz边界函数得到了一种新型的 Ritz方法 .数值结果表明此方法相当精确有效 .