有限位移理论的功的互等定理及其应用

提出了有限位移理论三维线弹性力学的功的互等定理.基于这一定理,导出了大挠度弯曲矩形板的功的互等定理.同时,应用简化矩形板的定理,直接得到了大挠度板条的功的互等定理.作为应用,计算了在均载作用下两端固定大挠度板条的弯曲和在均载作用下4边固定大挠度矩形板的弯曲.计算表明,根据弯曲薄板大挠度功的互等定理,大挠度弯曲矩形板可应用小挠度的相应基本解得以简单地解决.

有限位移理论线弹性力学二类和三类混合变量的变分原理及其应用

提出了有限位移理论线弹性力学二类混合变量和三类混合变量的变分原理.考虑已知边界条件的变化并应用有限位移理论的功的互等定理,在导出上述两类变分原理的过程中起到了关键作用和桥梁作用.首先,考虑已知位移边界条件的变化和应用功的互等定理,导出了二类混合变量的最小势能原理.用类似的方法,导出了二类混合变量的驻值余能原理.应用应变能密度和应力余能密度的关系式于上述两个变分原理,得到三类混合变量的变分原理.然后,给出了二类和三类混合变量的虚功原理和虚余功原理.同时,应用拉氏乘子法导出了广义变分原理.以一个算例说明了在某些情况下拉氏乘子法会失效,介绍了构成广义变分原理泛函的半逆法.最后,应用二类混合变量最小势能原理计算了一大挠度悬臂梁的弯曲.

有限位移理论线弹性动力学二类和三类混合变量的最小势作用量原理和驻值余作用量原理及其应用

两个新的概念,即势作用量的概念和余作用量的概念被引入弹性动力学变分原理中.根据势作用量的概念,最小作用量原理(即Hamilton原理)被改称为最小势作用量原理.根据余作用量的概念,首次提出了驻值余作用量原理.考虑边界条件的变化并应用有限位移理论的功的互等定理,导出了以位移和应力为变分变量的二类混合变量的最小势作用量原理及驻值余作用量原理.应用应变势能密度与应力余能密度的关系式于上述二类混合变量作用量原理,导出了以位移、应力和应变为变分变量的三类混合变量的相关作用量原理.最后,应用拉氏乘子法给出了广义势作用量原理及广义余作用量原理,并且应用大挠度梁二类混合变量最小势作用量原理计算了一悬臂梁的受迫振动.

悬索桥结构分析的有限位移理论

1、引言 悬索桥是以柔性索为主要承重杆件的悬挂结构,在正常设计荷载下,荷载与变形呈现明显的非线性关系。关于悬索桥的设计理论,主要有不计几何非线性影响的线弹性理论。

有限位移弹性理论混合变量的变分原理

建立了有限位移弹性理论混合变量的最小势能原理、驻值余能原理、广义势能原理、广义余能原理、虚功原理和虚余功原理。

现代悬索桥计算理论研究

悬索桥计算理论可以按照竖向荷载和横向荷载两个方面进行分类。在竖向荷载下的计算理论中,包括弹性理论、挠度理论和有限位移理论三个主要阶段。这些阶段依次探讨了悬索桥在竖向荷载作用下的计算方法。另一方面,在横向荷载作用下的计算理论中,主要涉及到膜理论和离散分析理论。本文的主要目的是介绍这几个阶段的发展过程,并对每个阶段进行简要的概述。

悬索桥结构受力特性和计算理论综述

悬索桥主要由主缆、主塔、加劲梁、吊索、锚碇等部分组成，在外荷载作用下，各部分分别表现出不同的受力特征。详细阐述了悬索桥主要部分在静荷载作用下各自不同的特性，对悬索桥设计计算理论进行了综合分析和比较，较系统地提供了悬索桥的结构设计计算方法，对进一步优化悬索桥结构形式和探讨计算理论具有一定的指导意义。

悬索桥设计理论发展介绍

对悬索桥理论发展过程作简要介绍,用于指导工程设计,提高设计者的理论水平。

悬索桥计算理论发展及其分析

阐述悬索桥计算理论的发展历史,介绍弹性理论、挠度理论、有限位移理论三种计算理论的基本计算原理以及各自的特点。以二杆桁架结构为例,结合三种计算理论的特点,比较分析三种理论。了解到弹性理论与挠度理论的先后提出,推动了悬索桥的设计、使用与发展;在电子计算机高速发展和应用的今天,有限位移理论为悬索桥设计多样性提供了更加坚实的基础。

悬索桥设计计算理论比较

本文从悬索桥的理论发展入手,介绍了弹性理论、挠度理论、有限位移理论的基本原理,并通过对三者的比较分析,说明了在现今计算机高速发展和应用的背景下,有限位移理论是对悬索桥结构进行分析的最适合的理论。

大跨径自锚式悬索桥受力分析

介绍主跨跨径为328m的自锚式悬索桥的结构形式和施工方法,并阐述其分析理论。针对主缆索的几何非线性,采用较为精确的分段悬链线法计算其空缆线形、成桥线形及无应力索长。然后,通过不同矢跨比和吊杆间距的比较以及预拱度的设置对自锚式悬索桥的受力特性进行了研究。根据恒载、移动荷载、制动力、支座沉降、风荷载和温度变化组合的7种工况,建立合理的力学模型对大桥进行仿真分析,采用有限位移法计算施工时的鞍座预偏量,主梁预拱度及营运阶段的应力、挠度和侧移。

大跨度铁路斜拉桥车桥耦合振动非线性分析

大跨度铁路斜拉桥在车辆通过时,可能发生较大的变形,致使结构几何非线性效应变得显著。针对大跨度斜拉桥的几何非线性特征及铁路桥的特点,建立了结构空间动力分析模型。以广西红水河铁路斜拉桥和主跨300米双线铁路斜拉桥方案为例,模拟机车过桥的全过程,计算了斜拉桥的车桥耦合振动响应,分析了各种因素对桥梁动力响应的影响。结果表明,对于大跨度铁路斜拉桥,非线性分析结果与线性分析结果相比,具有明显差别。在大跨度铁路斜拉桥车桥耦合振动分析中,考虑结构几何非线性效应是必要的。

势能增量驻值原理与切线刚度矩阵的解构规则

基于有限位移理论应变能密度函数的定义,利用Kirchhoff应力张量和Green应变张量,推出了非线性分析中增量形式的势能驻值公式,并证明了由势能增量驻值原理得到的增量平衡方程形式与由虚位移原理所得的结果完全一致。然后,根据势能增量驻值原理并利用泛函驻值条件,得到了有限位移分析中T.L格式和U.L格式的切线刚度矩阵的解构规则。利用该解构规则形成切线刚度矩阵的方法简单、直观,通过平面梁元例题验证了可利用该方法求得任何单元或结构的切线刚度矩阵。

悬索桥几何非线性影响因素分析

1 引言 悬索桥是柔性悬挂结构,在正常设计荷载作用下,即使材料应力没有超过弹性范围,其荷载与变形也呈现明显的非线性关系。 从有限位移理论的角度来分析,引起悬桥结构几何非线性的因素主要有三个: 第一、缆索在初始恒载作用下具有较大的初张力,使索桥维持一定的几何形状。

自锚式吊拉组合体系桥的非线性影响分析

基于有限位移理论,针对自锚式吊拉组合体系桥的受力特点,全面考虑缆索垂度效应、大位移效应、初始内力效应、梁柱效应、混凝土收缩徐变和预应力损失等因素对自锚式吊拉组合体系桥的非线性影响,给出适于自锚式吊拉组合体系桥非线性分析的有限元方法.对一座主跨400 m的自锚式吊拉组合体系桥进行分析,得出关于自锚式吊拉组合体系桥力学性能的一般结论.

隔震技术在连续刚构桥中的应用

采用有线位移理论对不设置隔震系统和设置隔震系统的连续刚构桥进行地震振动特性分析，并对隔震性能作出简单评价。本文以某公路大桥为工程背景，探讨隔震技术在连续刚构桥中的应用。

双薄壁墩T构在施工中风的静力稳定性分析

根据有限位移理论中的虚功原理 ,推导了双薄壁墩 T构在横向风力作用下的静力稳定系数的表达式。算例分析表明 ,双薄壁墩 T构在施工中具有很好的静力抗风稳定性。

大跨钢-混凝土组合梁斜拉桥静动力特性研究

以椒江二桥主桥为背景,通过实桥荷载试验及精确有限元模型模拟,研究分析了大跨度组合梁斜拉桥的结构整体静动力特性。研究表明:在相当于设计汽车荷载水平的试验荷载下,大桥结构处于线弹性工作状态;结构总体变形、应力等实测值与理论分析结果吻合;桥梁实测固有频率均大于理论值,实际结构的动力刚度大于理论刚度;横桥向偏心荷载下组合梁横隔板主应力在偏载侧近桥面板、箱梁底板处较大,且横隔板与顶、底板及腹板交接处主应力达到峰值;横桥向对称荷载下主梁顶底板剪力滞效应明显,其中混凝土桥面板纵向应力在腹板交接处的应力峰值约为初等梁理论分析结果的2倍,设计时应进行组合梁截面的局部应力分析。

混凝土自锚式悬索桥的恒载平衡状态分析

为获得混凝土自锚式悬索桥的理想恒载状态,为施工阶段倒拆分析提供理论依据,针对混凝土自锚式悬索桥的结构特点,以国内某跨径布置为(65+158+65)m的混凝土自锚式悬索桥为背景,基于有限位移理论和分段悬链线法计算理论,运用有限元软件ANSYS对其在结构自重、混凝土收缩徐变效应以及预应力效应等作用下的恒载平衡状态进行分析,得到混凝土自锚式悬索桥的合理线形和受力状态。研究结果表明:该方法所得主缆在恒载作用下的成桥线形合理、吊索索力及主梁的受力合理,为混凝土自锚式悬索桥的设计、分析及施工控制提供理论依据。

厦门海沧大桥悬索桥结构体系的选择

厦门海沧大桥东航道桥采用三跨连续漂浮体系悬索桥结构 ,是世界第三座、国内第一座这种体系的结构。本文利用空间有限位移理论 ,对该桥的三跨连续漂浮体系、三跨两铰结构体系和三跨连续支承体系 3种方案进行静力与动力计算 ,通过比较 3种体系的静力与动力特性 ,说明三跨连续漂浮体系加劲梁桥塔区的弯矩比三跨连续支承体系的小得多 ,与三跨两铰体系的最大弯矩相当 ;在结构变形方面 ,漂浮体系与连续支承体系相当 ,比三跨两铰体系小得多 ;在动力特性方面 ,三跨连续漂浮体系同样具有较多的优越性。