基于弹性抗弯铰解析法的直埋水平转角弯头承载能力影响因素分析

本文利用弹性抗弯铰解析法,通过改变不同的设计参数,对直埋供热水平转角管段弯头的承载能力等,进行了大量的计算,通过对计算结果的绘图分析,明确了影响弯头承载能力的主次因素,并为搞好直埋供热水平转角管段的设计,提出了参考意见,对优化直埋供热管网布置,提高管网可靠性,降低投资,具有一定的指导意义。

考虑弹性压缩的弹性支承抛物线拱内力解析解

为解决非理想边界约束的拱结构内力理论计算问题,将非理想边界约束简化为弹性支承,基于弹性中心法对其力法方程进行简化,考虑弹性压缩的影响,采用精确曲线积分,推导了竖向移动荷载作用下计算弹性支承抛物线拱刚臂长度、常变位、载变位和内力的解析解,研究了弯压刚度比、矢跨比和水平弹性约束对支承处水平推力的影响规律,以及水平弹性约束对拱轴内力分布的影响。研究表明:该文提出的解析解物理概念清晰、正确可靠,可以显式地明确呈现弹性支承相关参数对内力计算的影响过程;不考虑拱肋弹性压缩影响导致的水平推力计算误差随弯压刚度的增大而增大,拱趾支承为刚性约束时误差最大,可以达到27.8%;水平弹性支承对拱轴内力分布和水平推力具有显著的调控作用;水平推力影响系数随矢跨比的增大呈非线性增大,当弯压刚度比为1.93、水平弹性支承柔度系数为0.02时,常见矢跨比对应的水平推力影响系数在0.15左右。

深基坑围护中冻土墙变形的解析计算

根据冻土墙在基坑开挖中的受力特征 ,分别采用悬臂梁和弹性薄板理论法对冻土墙在基坑开挖中的变形进行了计算 ,并通过实例分析得出两种计算方法的差异性及其各自的适用条件 ,为冻土墙的设计施工提供了理论依据。

新型复合墙体弹性抗侧刚度计算分析

本文结合课题组前期的研究成果,就一种新型结构的主要受力构件———密肋复合墙体的弹性抗侧刚度提出两种计算方法:面积等效法和复合材料法;同时,本文给出了墙体复合材料等效弹性板计算模型。理论分析与试验对比表明:一次面积等效法严格遵从抗弯等效原理,但等效后的墙体截面形状比较复杂,不适用于工程设计计算;二次面积等效法的计算过程相对简单,但等效后所得砌块矩形截面板的抗弯刚度并不等于密肋复合墙体的抗弯刚度,只是简单地按面积等效,缺乏理论依据;由双向纤维单层复合材料模型推导的墙体弹性抗侧刚度计算值与实测值吻合较好,说明该模型具有一定的理论依据和实用价值,可以满足实际工程计算需要。

等截面抛物线无铰拱挠度影响线实用解析解

为解决弧长微分表达式复杂导致抛物线拱挠度解析计算繁琐的难题,采取有简单弧长微分表达式的近似曲线拟合抛物线的方法,通过以沿曲线的曲率和为量化指标评价3种曲线(直线)的拟合度,最终得出悬索线拟合度最优的结论。在此基础上,利用基本力学原理,推导出抛物线无铰拱挠度影响线解析计算公式,最后应用于实例,并与有限元分析结果进行对比。算例结果表明,公式计算与有限元分析结果最大相差不超过1%,具有非常高的工程精度,可用于工程实践。

无铰拱计算之实例

无铰拱结构是水利水电工程建筑及工业与民用建筑中广泛采用的一种结构,但其力学计算比较繁杂,计算时很容易出错,根据多年的教学经验,较为详细地阐述了无铰拱内力计算的具体过程。

变截面悬链线无铰拱应变影响线的解析解

针对变截面悬链线无铰拱应变影响线尚无解析解的现状,通过弹性中心法对其力法方程进行简化,利用Ritter截面变化规律简化变截面悬链线无铰拱的曲线积分,从而推导出变截面悬链线无铰拱应变影响线的闭合解表达式,再将解析结果与有限元分析结果进行对比研究,并对轴力参数展开对比分析。研究结果表明,本文推导得到变截面悬链线无铰拱应变影响线的解析解,数值解析解同有限元结果间最大相对误差小于2%,其轴力影响随矢跨比和测点位置变化而变化,本文公式具有较高的工程精度和计算分析参考价值。

轴对称旋转壳弹性有限元分析

本文用有限元素法对轴对称旋转板、壳进行了应力、应变分析。对可找到解析解的壳体如球形壳,编制计算程序,上机计算,将有限元求得的结果与解析式求得的结果进行比较、分析。

变截面抛物线无铰拱的内力分析

以弹性中心法为基础,推导了变截面抛物线无铰拱的内力计算公式,并编制了计算程序。

单桩承台拉梁设计方法

针对弹性长桩,采用“m”法求解弹性挠曲微分方程,求得桩的抗弯刚度,把单桩(单排桩)等代成一抗弯刚度相同的两端刚接的柱子,与上部结构以及拉梁一起进行共同作用内力分析,从而求出桩柱的偏心荷载对拉梁的影响。通过算例的计算可知,在规范允许的最大桩偏位情况下,拉梁的弯矩和配筋比无偏位的有大幅度的增加,并提出了拉梁内力计算方法。

大型筒仓与地基静力相互作用研究

筒仓作为一种现代工程结构,在工程实际中得到广泛的应用.本文以某大型筒仓结构为例,考虑到散体、结构、地基的相互作用与影响,考虑地基与基础及结构的耦合问题,采用半解析半数值的方法对弹性地基上的筒仓结构进行了静力分析计算.计算了筒仓各结线的静位移以及地基和基础板随半径变化时的静位移变化规律.

吊杆振动分析与力的测量

利用能量法 ,引入固端梁在均布荷载下的挠度曲线作为一阶振型 ,求得吊杆的一阶频率与抗弯刚度、张力的近似关系 ;通过解微分方程 ,求得两端铰支吊杆和弦的一阶频率与抗弯刚度、张力的精确关系。比较两者的误差及收敛方向 ,获得由这两者组成的分段公式。从而可以得到频率和张力的近似计算公式 ,公式精度满足工程要求。从而可以方便获得吊杆的频率或张力。

直埋热水管道弯头管件强度分析

直埋热水管道工程中,某些弯头的制作方法导致背弯处壁厚变薄,对于水平转角管段,在应用弹性抗弯铰解析计算法时需要计算弯头工作管的横截面惯性矩,对于壁厚不均匀的弯头,采用背弯处最小壁厚横截面惯性矩进行计算,对计算结果的影响分析后得出结论,随着弯头横截面惯性矩减小,最大环向应力变化幅度将增大,仍能满足强度条件时,由此可以判定以最小壁厚横截面惯性矩进行计算时弯头管件是安全的。

直埋供热管道水平转角段设计

文中根据《城镇直埋供热管道工程技术规程》中的直埋水平转角管段应力验算方法,对直埋水平转角管段的受力情况进行了分析,并结合工程实例,采用弹性抗弯铰解析法,通过改变不同的设计参数,对直埋供热水平转角管段的受力情况进行了计算。通过对计算结果的分析,明确了影响弯头应力的主次因素,发现弯头的曲率半径、管顶埋深、管径和循环工作温差对直埋供热水平转角弯头的应力有不同程度的影响,且影响的规律不同。通过计算,绘制了部分工况下的应力图,可以直接在图上查找相应数据,对进一步优化直埋供热管网布置,提高管网可靠性,降低投资,具有借鉴意义。

热力管道应力计算采用有限元分析的必要性

通过对有限元分析法与弹性抗弯铰解析法的比较,分析热力管道应力计算采用有限元分析的必要性。

考虑接头影响的地铁盾构隧道管环力学模型研究

针对接头对盾构隧道衬砌内力和位移的影响,提出了弹性铰管环结构力学改进模型.应用力法,推导出静水压力、水平及竖向地基抗力、土压力、管环自重4种荷载作用下管环内力和位移解析解.以北京地铁十号线为具体工程背景,研究了接头刚度、接头位置和接头数目对管环结构内力的影响规律,并与Lee的模型计算结果进行了对比分析,结果发现,接头刚度对管环弯矩、管环轴力的影响较大;接头数目和接头位置对管环弯矩、轴力的影响较小;两模型计算值差异主要体现在当160°≤φ≤180°时,改进模型计算弯矩呈下降趋势,而Lee的模型计算弯矩呈上升趋势。改进模型的计算结果与实际较为吻合.

直埋热水管道设计理论及发展方向

对近年来直埋热水管道的应力分析理论、计算方法、应力分析内容及实验研究进行探讨,指出当前直埋热水管道应力计算中应加强对管件特别是三通、变径管的分析,提出直埋热水管道发展中需要解决的问题。

地下变电站的力学分析

处于施工阶段的地下变电站主体结构的力学分析是工程界所关心的问题。本文推演了有关计算公式,求得了问题的解析解。这对于地下连续墙施工法和逆作施工法在工程建设中的应用具有一定的参考价值。