基于弹性扭转约束边界的波形钢板整体剪切屈曲分析

波形钢板的整体剪切屈曲对波形钢腹板PC组合箱梁桥的竖向抗剪设计有重要意义。该文在正交各向异性薄板理论的基础上,利用势能驻值原理和瑞利-里兹法,推导了基于弹性扭转约束边界的波形钢板弹性整体剪切屈曲荷载的分析方法,并给出了几种特殊边界条件下的简化计算公式。计算结果表明:对于四边简支板和四边嵌固板,该方法与现有公式计算结果一致;波形钢板强抗弯刚度方向上的约束条件是影响其整体剪切屈曲的决定性因素,随着该方向上约束的增强,屈曲模式将从四边简支情况向四边嵌固情况过渡;弱抗弯刚度方向上约束条件的影响很小,可以忽略。最后给出了将波形钢板在实际梁结构中受到的边界约束等效为弹性扭转弹簧的方法。

预应力撑杆柱整体稳定性能的数值分析

在正确定义单元类型、实常数和边界条件等基础上,采用有限元分析软件ANSYS建立预应力撑杆柱的有限元模型,对单横隔预应力撑杆柱在平面内的对称和反对称的2种屈曲模态进行数值分析。采用有限元软件ANSYS对预应力撑杆柱和无预应力柱进行弹性屈曲分析并与已有文献的分析结果进行对比以验证有限元模型的正确性;对预应力撑杆柱进行扩展参数分析,分析预应力撑杆柱的横撑杆长度h、预应力T及横撑杆直径D_s等主要影响参数对其弹性屈曲荷载的影响。研究表明:当预应力撑杆柱发生对称屈曲时,其弹性屈曲荷载N_(cr)随着横撑杆长度h的增大而增大,与横撑杆直径D_s无关;当预应力撑杆柱发生反对称屈曲时,其弹性屈曲荷载N_(cr)随着横撑杆直径D_s的增大而增大,而横撑杆长度h对其影响较小;预应力撑杆柱的2种屈曲模态的弹性屈曲荷载N_(cr)随着预应力T的增大而增大,当预应力T超过某个临界最优值T_(opt)时,弹性屈曲荷载N_(cr)随着预应力T的增大而减小。

蒙皮板整体剪切屈曲性能试验及有限元分析

在蒙皮体的各种破坏形式中,整体剪切屈曲破坏是具有控制作用的破坏形式之一。对目前国内常用的YX20-166-830型压型钢板组成的6个不同边界连接的蒙皮板进行了抗剪试验研究,探讨边界连接形式对整体屈曲荷载的影响。在试验的基础上进行了有限元分析,将试验结果、有限元计算结果和理论结果进行了比较。屈曲荷载的试验值与有限元计算值相差较小,可见有限元计算模型可以作为进行蒙皮体抗剪性能分析的辅助手段。另外,通过屈曲荷载的试验值和简化公式值比较,得到了边界连接形式对整体屈曲荷载的影响,进一步完善了蒙皮板整体剪切屈曲的计算公式。

黏弹性层合板壳蠕变屈曲的持久临界荷载

基于一阶剪切变形理论与经典屈曲理论,着重分析黏弹性层合板和层合圆柱壳蠕变屈曲的瞬时弹性临界荷载与持久临界荷载.利用Laplace变换,由压屈方程导出相空间的临界荷载,根据Laplace逆变换的初、终值定理得到瞬时弹性临界荷载与持久临界荷载,论证了两种临界荷载的黏弹性解与准弹性解是等同的.构造扰动模型对持久临界荷载的含义进行说明.以硼纤维/环氧树脂基复合材料为例,分析了层合板与层合圆柱壳所对应的两种临界荷载,通过对横向剪切刚度以及面内柔度中黏弹性效应的考察,揭示导致黏弹性层合板、层合圆柱壳蠕变失稳的因素.

对边弹性支承夹层玻璃板剪切屈曲分析

玻璃板与框架之间采用结构胶粘接形成的线支承连接,会因结构胶的弹性约束效应而影响玻璃板的剪切屈曲行为。本文通过有限元模拟研究了对边弹性支承夹层玻璃板在面内剪切荷载作用下的屈曲响应,分析了玻璃板长宽比、结构胶面内约束刚度、垫块几何尺寸及垫块弹性模量对夹层玻璃板剪切屈曲的影响规律。在理想简支、固支边界板件受剪屈曲临界荷载计算公式的基础上,引入考虑边界弹性约束刚度与板件厚高比的参数β,提出了对边弹性支承夹层玻璃板的剪切屈曲系数计算公式。经与工程常用夹层玻璃板的剪切屈曲临界荷载有限元分析值对比,表明计算公式安全可靠,可为工程应用提供参考。

蒙皮板的整体剪切屈曲性能试验研究

在蒙皮体的各种破坏形式中,整体剪切屈曲破坏是具有控制作用的破坏形式之一。采用目前国内常用的YX20-166-830型压型钢板组成的6个蒙皮板进行了抗剪试验研究,它们的边界连接形式分别采取波谷单螺栓连接、波峰单螺栓连接、波谷双螺栓连接、波谷双螺栓波峰单螺栓连接、固支连接和沿波谷两点焊接,给出了边界连接形式对蒙皮板的破坏过程、荷载位移曲线、屈曲形式、屈曲荷载、剪切刚度以及应变分布的影响,从而为蒙皮板强度的确定提供参考依据。

无比轻钢龙骨复合墙体受压承载力分析

无比轻钢龙骨结构是一种新型冷弯薄壁型钢建筑形式,其墙体是由桁架柱和墙板共同组成的复合墙体。将墙板对柱的约束作用简化为弹性支撑,基于弹性支撑模型,对于两端简支的轴心受压墙体,推导出了考虑剪切变形影响的屈曲荷载公式。对不带墙板和带墙板的无比钢墙体按足尺模型进行了受压试验,并将试验结果与理论值进行了对比,验证了理论公式的正确性。