浇注式隔热铝合金幕墙立柱的双跨连续梁强度计算理论推导及用Python语言编程绘制双跨连续梁弯矩图剪力图

如何对浇注式隔热铝合金幕墙立柱的双跨连续梁进行正确的强度计算,一直是困扰幕墙行业发展的一个技术难题。本文通过对浇注式隔热铝合金梁在集中偏心荷载作用下的挠曲线的微分方程的推导,求出双跨连续梁各支反力,并求出双跨连续梁各区段的剪力和弯矩方程,从而有效解决了该技术难题。利用Python中的绘图库Matplotlib绘制出弯矩图及剪力图,并与手算结果进行对比,证明了图形绘制的正确性。

双跨连续梁力学计算及与简支梁计算结果比较

为正确计算浇注式隔热铝合金玻璃幕墙立柱的双跨连续梁力学特性。本文依次给出承受均布荷载的双跨连续梁力学计算模型中集中偏心荷载的计算原理,浇注式隔热铝合金双跨连续梁挠曲线微分方程及其分别求一阶、二阶及三阶导数后的微分方程,以双浇注式槽口立柱的双跨连续梁力学计算作为实例,利用分项常数计算公式、计算数值及求方程近似解的二分法,采用Python编程及材料力学算法求得浇注式隔热铝合金双跨连续梁强度及挠度计算数值。利用研制的“志诚软件V2.0”及美国建筑制造协会(AAMA)的TBSA软件计算相同条件下简支梁的力学特性数值,通过数值对比验证双跨连续梁的力学特性相对同等条件下简支梁有显著的提高。

志诚铝合金型材截面特性计算软件V2.0的研制及铝合金型材性能比较

笔者团队研制软件“志诚铝合金型材截面特性计算软件V2.0”,为获取正确的铝合金型材等效截面特性提供了便捷的途径;采用Visual Basic 6.0编程进行AutoCAD二次开发,并依据行业标准《铝合金型材截面几何参数算法及计算机程序要求》(YS/T 437-2018)对获取的截面参数自动计算,利用软件输出普通铝合金型材及隔热铝合金型材等效截面特性数据。计算算例通过手工计算和软件计算对比表明该软件计算的准确性;与美国建筑制造协会(AAMA)行业软件TBSA计算过程对比表明该软件计算的高效性。该软件有助于行业标准《铝合金型材截面几何参数算法及计算机程序要求》(YS/T 437-2018)的推广应用。