双对斜杆负刚度机制的恒值QZS隔振器研究

针对隔振质量偏离静态平衡位置导致准零刚度(quasi-zero stiffness,QZS)隔振器动态刚度增大而影响低频隔振性能的问题,基于双对斜杆负刚度机制,构造了恒值QZS隔振器,推导了隔振器的力和刚度表达式,通过静态平衡点处刚度及刚度二阶导数等于零的QZS条件,研究了参数影响下的力和刚度特性,获得了非线性刚度、恒值QZS和零刚度的参数条件。根据静态分析,设计了恒值QZS试验模型,通过万能试验机测得试验模型的力位移曲线,与理论值具有较好的一致性。进而采用激光测振仪和振动台开展谐波激励的动态试验,获得了恒值QZS和线性刚度隔振器的位移响应及传递率。动态试验结果表明,恒值QZS隔振器的起始隔振频率小于1.5 Hz,且传递率整体小于线性隔振器的位移传递率,而线性隔振器的起始隔振频率为4.5 Hz。综上,提出的恒值QZS隔振器不仅能实现任意恒值的QZS,并且可采用杆、弹簧方便地获得所需的恒值QZS,具有优越的低频隔振性能。

盘扣支撑架竖向斜杆空间布置形式探讨

文章结合《建筑施工承插型盘扣式钢管脚手架安全技术标准》(JGJ/T 231—2021),基于Midas Civil有限元分析软件对盘扣支撑架竖向斜杆空间布置形式进行探讨,得出竖向斜杆空间布置形式对支架极限承载能力的影响,给出架体设计中竖向斜杆空间布置形式的参考性建议,该成果可为盘扣支架设计及施工提供参考。

满堂支架斜杆设置方式探析

在分析斜杆配置对满堂支架承载力影响显著性及使用安全的重要性的基础上,对满堂支架斜杆或剪刀撑设置方式的演变过程进行了综述,归纳了脚手架理论发展过程中曾被采用的结构模型及对应的斜杆设置方式,分析了其结构原理及优缺点。在有限元数值模拟的基础上,系统揭示了斜杆配置方式与配置率对架体整体屈曲承载力的影响规律,为新一轮脚手架的标准编制提供了理论和试验基础。

内插中心斜杆换热管的换热性能

在热传递技术的被动改进中,在管中使用插入物是当今一种非常普遍并且具有很大实际作用的改进技术。内插中心斜杆换热管可以使管内实现类似于优化流场的多纵向涡旋流,使换热管在流动阻力增幅不大的情况下换热性能得到有效提升。利用数值模拟方法对内插中心斜杆的换热管进行研究,探求斜杆数目、节距、直径等参数的变化对换热、阻力特性的影响。结果发现:内插中心斜杆换热管的换热性能远优于光管的综合换热性能;内插中心斜杆换热管的努塞尔数随着斜杆数量的增多而在一定范围提高,压降随着斜杆数量的增多而增大,斜杆数量为3时,内插中心斜杆换热管的综合换热性能较好;努塞尔数和压降随着节距的增大而减小,斜杆节距为20 mm时,内插中心斜杆换热管的综合换热性能较好;努塞尔数和压降随着斜杆直径的增大而增加,斜杆直径为2.0 mm时,内插中心斜杆换热管的综合换热性能较好。

空间八字形现浇斜杆支撑转换结构施工技术

随着我国建筑施工技术的不断发展,首层架空构成大空间这一设计思路在更多结构中得到运用,并且其形式日趋多样化。在众多结构中一种空间“八”字形斜杆支撑转换结构现浇钢筋混凝土结构具有很大优势,但在其施工途中测量放线、角度控制、钢筋翻样、钢筋绑扎、模架支设、混凝土浇筑等每一个关键工序施工难度都很大。通过实际施工本文就该种特殊结构施工的流程、控制要点做以总结,形成了一种施工技术。

斜杆的动力稳定性研究

本文探讨斜杆的动力稳定性问题．

塔架交叉斜杆考虑屈曲相关性的稳定承载力

单角钢交叉斜杆是塔架结构常用的部件。由于构造关系,杆端不仅有力的偏心,还有转动约束,偏心情况又随构造而异,使受压斜杆稳定计算十分复杂。现行输电塔架的技术标准都把它简化为轴心受压杆件来算,但方法比较粗略,可靠度不均衡。本文依据弹性稳定理论,考虑屈曲时构件的相关性,并结合具体构造进行分析,得出精度和可靠度比较好的实用计算公式。建议方法的特点之一是对连接于单角钢主杆的交叉斜杆和连接于十字形双角钢主杆的交叉斜杆区别对待,特点之二是具体考虑杆与杆之间和杆段与杆段之间的相关关系,提出的计算公式和试验资料符合较好。文中还讨论了对单角钢斜杆限制其宽厚比的意义和超限杆承载力计算,以及杆端连接螺栓数量对承载力的影响。

有侧移斜杆刚架的位移法分析

分析了用位移法计算有侧移斜杆刚架所遇到的问题,给出了确定独立结点线位移通用的简单算法.运用运动学相对运动的概念,导出了直接确定弦转角的一种简便方法.由荷载等效变换的思想导出了斜梁与相应水平梁的固端弯矩相同的结论,并利用平衡条件和虚功方程推导出了多跨有侧移斜杆刚架与侧移相应的位移法方程的建立方法.

异形斜杆三连拱桥受力性能及稳定性分析

异形斜杆拱桥在设计阶段结构参数均为理想值,施工过程中,施工机械以及材料堆积会对主梁及拱肋等产生荷载作用,运营过程中,钢材的弹性模量会受到温度和周围介质的影响及自身因素的影响发生变化,为全面了解异形斜杆拱桥结构的受力特点,需要在结构参数变化时,对其力学性能的变化规律进行一定的分析和了解。以陕西某特大桥主桥设计方案为背景,借助有限元计算软件Midas/Civil建立了该桥空间有限元模型,研究了异形斜杆三连拱桥主梁及拱肋在不同结构参数下对主梁位移、主拱肋轴力、吊杆索力等的影响,同时分析了在成桥状态下仅有恒载作用时,主拱肋外倾角分别为0°、8°、16°、24°共4种工况下的该桥第1类稳定问题,证明了主拱肋外倾角度选择的合理性,为以后同类桥梁的设计、施工及后期检测提供参考。

含刚性斜杆的平面有侧移刚架内力计算

在结构分析中,为简化计算常假定结构体系中某些杆件或杆件沿某个方向为无限刚性,含刚性杆结构的内力分析是结构力学的教学难点。在位移法教学中常涉及有侧移刚架,若刚架中含斜杆和刚性杆件,杆端位移将受到限制,结构体系中必有非独立结点位移出现。本文通过引入刚架中刚性约束的约束方程,获得约束方程的系数矩阵,根据系数矩阵秩的计算确定结构体系的基本未知量。并根据约束方程确定结构体系非独立结点位移与独立结点位移间的关系式,应用位移法分析刚架内力。

带滑动支座斜杆刚架位移法计算

为研究滑动支座对斜杆刚架内力的影响,利用位移法对斜杆刚架在荷载作用进行计算,并将结果与结构力学求解器计算结果进行比较。计算分析结果表明,斜杆两端的侧向位移不是独立线位移,可以根据结点运动几何关系找到斜杆转动的瞬时中心,结点线位移与结点至瞬时中心的距离成正比来计算斜杆两端相对侧移。位移法分析带滑动支座斜杆可等同于分析两端固定杆件。结构力学求解器分析结构内力速度快,数据结果与手算结果一致。该分析方法为工程技术人员和学生分析此类问题提供借鉴和参考。

钢管交叉斜杆计算长度系数研究

对于交叉点为杆件中点的钢管交叉斜杆,规范中有其计算长度系数的计算方法,但是各种规范的计算结果差异较大。建立钢管交叉斜杆的有限元模型,对其计算长度系数进行研究,并与规范中的公式进行对比分析。结果表明,长细比对压杆的计算长度系数的影响很小,可以忽略不计;在一拉一压工况下,建议钢管交叉斜杆的计算长度系数采用GB 50017—2003《钢结构设计规范》中的另一杆不中断情况下的计算值;在同时受压工况下,建议钢管交叉斜杆的计算长度系数采用GB 50017—2003中的另一杆中断和不中断两种情况的平均值。

平面杆系结构斜杆及刚杆问题的精确算法

平面杆系结构刚性问题有两个方面的含义：一是抗拉刚度无限大，通常表现为不考虑杆件的轴向变形，杆件为斜杆，即为斜杆问题；二是抗弯刚度无限大，表现为刚杆或刚域问题。两者的共同点都是存在独立位移与非独立位移之间的位移相关约束条件。本文引入等效定位向量的概念，巧妙的解决了位移相关约束条件的问题， 形成了仅独立位移的总刚度矩阵和荷载向量，提出了解决此类问题的精确算法。

斜杆刚度系数的瞬心法解答

以理论力学瞬心概念为基础,结合结构力学位移法,提出了一种计算斜杆刚度系数的简易方法———瞬心法.该方法与传统位移法计算斜杆刚度系数相比较,具有概念清晰、手算量小、不易出错等特点,为结构力学位移法求解斜杆刚度系数提供了新的思路.

结构矩阵分析中的斜杆刚架计算

平面杆系结构分析中为简化计算,常使用一些计算假定.当用矩阵位移法分析平面刚架时,若遇到忽略杆件的轴向变形的斜杆刚架时,在一些结构力学教材或相关论文中,对其计算特点往往阐述不清,有的甚至存在一些概念性错误.本文分析了一些典型问题,提出了在结构矩阵位移法教学中应注意的问题和建议.

塔机平衡臂根部前斜杆断裂的原因

2009年5月14日，淮安市淮海第一城建筑工地上1台塔机发生了平衡臂根部前斜杆断裂的事件。该塔机型号为QTZ40C，与平衡臂根部上耳板焊接的前斜杆母材在焊接热影响区发生了横向断裂，断口由外侧向内延伸，断口起始处存在光滑区，无明显塑性变形，平衡臂的左右前斜杆在对称部位均已开裂，平衡臂根部上弦杆出现下饶翘弯现象。

旋转斜杆内的张力

对于处于平衡状态的直杆,只要已知杆段所受的外力,由平衡条件和变形条件一般能比较容易地求得杆中各截面上的内力.而本文讨论的是旋转着的细斜杆在两种情况下杆内张力的变化规律.

钢桁梁斜拉桥双斜杆合龙段合龙技术研究

钢桁梁斜拉桥双斜杆合龙段存在左右2根斜杆,弦杆与斜杆的合龙顺序需根据合龙口杆件调节的难易程度及对合龙杆件的保护措施综合确定。以一座公铁两用钢桁梁斜拉桥为背景,根据杆件合龙顺序,通过敏感性分析确定对拉、对顶、单点荷载、调索、压重等对合龙口位移影响的程度,选定合适的合龙方案。以杆件内力不超限为原则,对强制合龙时的安装误差作了限制,以此保护合龙段杆件。最终选定的合龙顺序为先下弦杆,再斜杆,最后上弦杆,合龙效果良好。

矩阵位移法在忽略轴向变形下解有斜杆刚架

通过结点线位移之间的相互关系和结点力的平衡关系 ,导出在忽略轴向变形下解有多根斜杆刚架的矩阵位移法 ,解决了编制一般刚架计算程序必须考虑轴向变形这一问题。