带翼缘十字形截面轴心受压构件的扭转失稳极限承载力分析

带翼缘十字形截面构件轴心受压时,极有可能发生扭转失稳。对于此类构件的扭转失稳,相关研究相对较少,设计时很容易被忽略,在工程应用时存在安全隐患。采用有限元方法,计入残余应力的影响,对带翼缘十字形轴心受压构件的失稳承载力进行了研究,考察了初始扭转角、扭转长细比、翼缘宽度、腹板高度、腹板厚度等参数对带翼缘十字形截面构件扭转失稳承载力的影响。结果表明:带翼缘十字形截面轴心受压构件在扭转失稳后不具备后屈曲性能;初始扭转会加速截面塑性区的发展,降低截面的刚度;在给定初始扭转缺陷和残余应力的前提下,构件的扭转失稳极限承载力仅与扭转长细比λω有关,与翼缘宽度、腹板高度、腹板厚度等几何参数没有直接关系。

悬索桥施工猫道静风失稳机理分析

采用风洞试验和程序分析相结合的方法分析猫道的静风失稳机理;根据节段模型静力三分力风洞试验结果对猫道有限元模型加载,进行猫道非线性静风响应计算,分析猫道承重绳张力和位移随风速变化。计算结果表明,猫道发生静力扭转失稳的原因是空气力矩的作用使猫道面层处于正攻角,当风攻角较小时,升力系数可能为负值,即升力方向向下,风攻角逐渐增大时,升力系数转为正值,大小随风攻角的增大而增大。当风速提高同时攻角增大到一定程度时,向上的升力使部分承重绳的张力产生松弛,猫道扭转刚度减小,不能抵抗空气力矩的作用,导致猫道扭转失稳。

加劲十字形轴压杆考虑初始扭转缺陷的扭转位移函数

在小变形假定下推导了加劲十字形轴压杆考虑初始的扭转位移函数解,讨论了解的形态及其统一表达式,并与有限元进行了对比验证。分析表明,理论解与有限元结果吻合较好,当轴力小于0.4Afy时两者基本没有误差;轴力与构件跨中的扭转位移之间存在明显的二阶效应,跨中扭转位移的增加率随轴力的增加而增加;初始扭转缺陷对加劲十字形轴压杆有不利影响,其影响程度与其幅值基本呈线性关系。

风载引起斜拉桥的非线性横向扭转屈曲

用有限单元法计算大跨度斜拉桥在与位移相关风载作用下非线性横向扭转失稳的临界风速。提出了考虑三个风载分力及几何非线性影响时，计算风载引起的横向扭转屈曲的分析模型。将特征值分析与改进的风速限值算法联合用于自动计算临界风速。结果表明：与一般非线性扭转分支及线性横向扭转屈曲相比，考虑与位移相关的三个风载分力及几何非线性影响的横向扭转失稳分析模型，将导致临界风速的显著减小。

大跨度预应力空间折板结构的设计问题

本文总结了二十多年来大跨度预应力折板结构在我国发展过程中的成功经验及失败教训,对此类结构在设计中应注意的一些重要问题,如板的扭转失穗、翼板宽厚比对板承载能力的影响、折板纵向裂缝形成的原因以及预加应力的效应等进行了讨论,并原則性地提出改进设计的方法、制作及施工中应注意的问题。

架空导线扭力矩试验方法研究及专用设备研制

由于我国新建输电线路多采用铝钢比大的大截面导线和分裂导线形式,因而易引起导线在展放过程中起灯笼和舞动。文章分析了架空导线产生扭转的原因以及导线舞动与扭转刚度之间的关系,在对工程需要及国外情况进行调研的基础上提出了扭力矩试验方法,并对扭力矩试验的专用设备的研制进行了探讨和实践,还提出了扭力矩试验参数应用于分裂导线扭转失稳控制的具体方法。

水平曲线公路桥设计、施工的若干问题

检验水平曲线公路钢桥设计和施工中经常遇到几个应考虑的问题,包括对活载和静载的强度、耐久性要求,挠度控制,安装期特别涉及稳定性,施工问题以及温度的考虑。在直桥设计中这些问题,并不是都要重点考虑的。

热轧工字型钢残余应力分布形式研究

在建筑用钢的锻压过程中，温度变化将产生残余应力，而该残余应力将会导致结构稳定承载力下降，工程师在柱的稳定分析中也已考虑了残余应力的影响。已有的几种基于试验和理论研究建立的残余应力分布模式在柱失稳分析中比较成熟。但是，当构件发生扭转失稳时，采用这些残余应力分布模式进行分析将导致结果不准确，因为它们不满足截面扭转一翘曲的平衡方程。为了解决这个问题，

初始扭转轴压杆弹性扭转屈曲性能研究

初始扭转杆在工程设计中有着广泛的应用。通过对初始扭转轴压杆弹性扭转失稳性能的研究表明:初始扭转轴压杆弹性扭转屈曲承载力与初始扭转角ω无关,与一般无初始扭转轴压杆扭转失稳承载力相等。同时,还以有限元法对初始扭转角不同的轴压杆进行参数分析,验证了初始扭转轴压杆弹性扭转失稳的理论值的正确性。

柔性捻卷型纤维基人工肌肉研究综述

综述了捻卷型纤维基(TCF)人工肌肉的发展历程和研究现状.对其制备方法、拓扑结构与力学原理、工作机制及驱动方式等方面进行了总结.TCF人工肌肉的研究虽然取得了一定进展,但仍存在诸多挑战:缺乏力学引导的人工肌肉制备技术和结构设计准则;采用不同材料和不同卷绕方式制作的人工肌肉,其驱动性能各异,难以确定驱动性能最佳的拓扑结构;面向人工肌肉力学性能和致动特性的表征手段尚不完备.单纤维的拉扭力学性能决定了纤维基人工肌肉的致动特性,目前仍缺乏完备的面向人工肌肉纤维的力学表征方法和致动特性测试手段,纤维基人工肌肉的精确驱动控制难以实现.人工肌肉纤维具有较强的时变非线性,缺乏精确描述其机械输出特性的迟滞模型.

大宽厚比对称填板双角钢十形组合构件轴压试验与设计方法对比

对于扭转长细比大于弯曲长细比的大宽厚比对称填板双角钢十形组合构件而言,各规范采用不同方法来计算其稳定系数,填板的构造规定也有所不同,有必要结合试验实测数据,检验不同方法的计算精度和填板构造方式对承载力的影响。为此,进行了2类对称填板,共32个双角钢十形组合试件的轴压试验,得到了试件的应变、极限载荷等。试件横截面各测点应变差异较大,且破坏后轴线明显弯曲,该现象表明,虽然各试件的扭转长细比明显大于弯曲长细比,但所有试件最终发生了弯曲失稳。根据试件实测结果检验了不同设计方法的稳定系数计算精度,结果表明：扭转长细比大于弯曲长细比或试件两端之间仅有1个填板时,试件均表现出了良好的承载能力;按GB 50017—2003《钢结构设计规范》中扭转长细比确定的稳定系数远低于研究所得的试件实测值,而弯曲长细比对应的稳定系数与试验的实测值很接近;大多短角钢填板双角钢十形组合试件的轴向承载力略高于焊接填板试件,但前者的造价较低,推荐使用。