楔形变壁厚排架柱设计研究

丽江三义机场T3航站楼屋盖采用排架结构体系,由楔形变壁厚排架柱支承。沿排架柱网布置立体桁架,在立体桁架间布置网架。结构竖向传力体系由网架、立体桁架与楔形变壁厚排架柱组成。现行规范中尚未明确楔形变壁厚排架柱的稳定承载力计算方法,设计中通常采用门式刚架的变截面柱计算公式进行计算长度法验算。基于直接分析法,对应排架柱构件不同失稳模态,分别采用了相应的初始构件缺陷分布,考虑了整体初始几何缺陷下结构的一阶弯矩方向,通过条件极值方法判断了构件初始缺陷的最不利方向,建立对应的分析流程,并与计算长度法结果进行对比。结果表明:楔形变壁厚排架柱构件初始缺陷采用一端约束、一端自由构件的失稳模态更加合理,计算长度法的冗余度及安全性均优于直接分析法。

幼猪脊柱侧凸模型中椎体与椎间盘楔形变的进展规律及其意义

目的:探讨幼猪脊柱侧凸模型中椎体和椎间盘楔形变随拴系固定时间变化的规律及其意义。方法:对7只后路不对称性拴系造模成功的侧凸幼猪在术后即刻、4周、8周分别进行全脊柱后前位X线片检查,应用Cobb法测量侧凸范围内每个椎体和椎间盘的楔变角,分析顶椎及其上、下各两个椎体和相应的4个椎间盘的楔变角在拴系时期内变化的规律,并计算不同时期内所有椎体楔变角之和与所有椎间盘楔变角之和分别占整个侧凸Cobb角的百分率。结果:顶椎区椎体楔变角随拴系固定时间发展逐渐增大,从拴系术后即刻时的1.1°,增大到术后8周时的43.3°,顶椎区椎体和椎间盘楔变角均呈现从顶椎向两侧端椎区逐渐减小趋势。在拴系术后即刻,侧凸几乎完全为椎间盘楔形变造成(96.8%),随时间发展,椎体楔变角占Cobb角的比值逐渐上升,至拴系固定8周时,Cobb角的构成变化为以椎体楔变角为主(71.5%)。结论:不对称性拴系的力学因素作用下椎体和椎间盘楔形变的构成比在不断演变,为建立稳定的侧凸动物模型,必须达到一定的拴系固定时间以期制造足够的椎体楔形变。

青少年特发性脊柱侧凸不同弯型患者椎体和椎间盘楔形变的差异及临床意义

目的：比较不同弯型、不同Cobb角的青少年特发性脊柱侧凸（adolescent idiopathic scoliosis,AIS）患者椎体和椎间盘楔形变及其对整体Cobb角构成的差异,探讨其临床意义。方法：2007年1月~2009年6月对收治的110例单弯型AIS患者按弯型分组,其中主胸弯39例（A组）,胸腰弯33例（B组）,主腰弯38例（C组）。每组根据侧凸Cobb角大小再分为〈40°和≥40°两个亚组。分别测量每个主弯范围内所有椎体和椎间盘的楔形变角（楔变角）,并分别计算椎体与椎间盘楔变角之和分别占整个主弯Cobb角的百分比（楔变角所占Cobb角比率）。结果：全部患者平均年龄13.6±1.9岁;平均Cobb角34.4°±10.5°;平均Risser征2.4±1.7。三组间平均年龄、Cobb角、Risser征均无显著性差异（P〉0.05）。A组椎体楔变角及所占比率明显大于椎间盘（21.9°±5.6°比13.7±5.9°,62.3%比37.7%,P〈0.001）,B组与C组椎间盘楔变角及所占比率明显大于椎体（24.1°±9.2°比10.4°±3.8°,69.0%比31.0%,P〈0.001;25.1°±7.2°比7.7°±2.4°,76.6%比23.4%,P〈0.001）。各组内Cobb角≥40°患者的椎体与椎间盘楔变角均显著大于Cobb角〈40°患者的楔变角（P〈0.001）。随Cobb角增加,A组患者椎体楔变角占整体Cobb角比率仍然大于椎间盘,而B组和C组患者椎间盘楔变角占整体Cobb角比率仍然大于椎体。三组顶椎楔变角均与相应Cobb角大小成显著线性正相关（P〈0.001）。结论：AIS各种弯型侧凸均存在不同程度的椎体与椎间盘楔形变。主胸弯Cobb角构成以椎体楔形变为主,胸腰弯和主腰弯则以椎间盘楔形变为主,提示不同弯型间可能存在不同的生物力学发生机制。

绝经后骨质疏松女性椎体楔形变的影像学测量

骨质疏松是老年人群中最常见的代谢性骨病,据统计,20%的绝经后女性会发生不同程度的骨质疏松[1]。椎体压缩骨折是骨质疏松最常见的合并症之一,是影响老年人生活质量的重要因素。椎体压缩骨折好发于脊柱胸腰段,临床上表现为不同程度的腰背部疼痛,诊断主要依靠脊柱正侧位X线,观察骨折后椎体楔形变现象[2]。

楔形变截面钢-混凝土组合梁弯曲和自由振动的求积元分析

基于改进的Newmark组合梁模型和平面应力模型分别建立考虑界面滑移的楔形变截面钢-混凝土组合梁的一维和二维求积元单元。对组合梁的弯曲、自由振动问题进行计算分析,将两类单元的计算结果进行比较和讨论。结果表明,对于工程结构中常见的楔形变截面组合梁的弯曲问题,可以采用自由度较少,计算成本较低的一维模型;对于自由振动问题,一维模型可以较为准确地描述一阶振动模态;若需对高阶振动模态进行分析,可选用更为准确的二维模型。

青少年特发性脊柱侧凸与神经源性脊柱侧凸患者椎体和椎间盘的楔形变及其临床意义

目的:观察青少年特发性脊柱侧凸(adolescent idiopathic scoliosis,AIS)与神经源性脊柱侧凸(neurological scoliosis,NS)患者的椎体和椎间盘的楔形变情况,探讨其临床意义。方法:对35例AIS患者和31例NS患者(继发于Chiari畸形)应用Cobb法测量胸椎和腰椎每个侧凸范围内顶椎及其上、下各两个椎体和相应椎间盘的楔变角,计算其占整个侧凸角度的百分比(楔变率),得出侧凸范围内5个椎体的平均楔变率和4个椎间盘的平均楔变率。应用SPSS10.0统计软件进行统计分析,组间比较采用单因素方差分析。结果:相同病因、相同侧凸部位、相同Cobb角分组情况下,椎体与椎间盘的楔变率存在显著性差异(P<0.05)。相同病因、相同侧凸部位,Cobb角<60°组的椎体楔变率和椎间盘楔变率与Cobb角≥60°组比较均无显著性差异(P>0.05)。相同侧凸部位、相同Cobb角分组,AIS组椎体和椎间盘的楔变率分别与NS组比较均无显著性差异(P>0.05)。结论:AIS与NS患者椎体与椎间盘的相对楔形变方式相同,AIS患者的椎体楔形变可能是继发的。在治疗脊柱侧凸时,即便是较小角度的脊柱侧凸,都应该考虑到其存在椎体和椎间盘的楔形变。

楔形变截面压杆的弹塑性稳定

研究了楔形变截面压杆平面内弹塑性弯曲失稳。提出了以大头截面为计算截面的压杆稳定性计算公式 ,给出了配套的变截面压杆计算长度系数公式和表格。对变截面压杆与等效的等截面压杆的弹塑性工作性能进行了比较 ,发现后者总是在悬臂柱的固定端截面开始出现塑性 ,而变截面压杆的塑性区在离固定端一定高度的地方先出现 。

青少年胸12腰1段椎体楔形变在下腰椎间盘退变发病中的意义

目的探讨胸12腰1段椎体楔形变在腰椎间盘退变发病中的意义,为预防青少年腰椎间盘早发退变 提供临床及理论依据。方法 随机选取腰痛青少年患者40例,均行腰椎X线和MRI检查,其中有胸12腰1段椎 体楔形变19例,无椎体楔形变21例;并根据T2加权像信号强度强弱将椎间盘分为以下三型:Ⅰ型:椎间盘呈强 信号;Ⅱ型:椎间盘呈不规则信号;Ⅲ型:椎问盘呈低信号。测量青少年腰骶角统计各型病例数,进行统计学处理。 结果 青少年胸12腰1段椎体楔形变组下腰椎间盘(L4-5、L5-S1)Ⅱ型、Ⅲ型椎间盘例数明显多于无椎体楔形变组 青少年患者,有显著性差异(P<0.01)。胸12腰1段椎体楔形变患者较无楔形变患者腰骶角明显增大,具有显著性 差异(P<0.01)。结论胸12腰1段椎体楔形变是青少年下腰椎间盘早发退变的重要诱因,防止胸12腰1段椎体楔 形变,是预防、减缓青少年腰椎间盘突出症发病的重要措施。

楔形变截面单跨门式刚架柱计算长度分析

针对《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》 (CECS10 2 :2 0 0 2 )中刚架柱计算长度系数取值上存在的一些问题———适用范围小 (规定限于屋面坡度很小时公式适用 ) ,而且未考虑斜梁内轴力的不利影响 ;本文利用有限元法编程对柱脚铰接及刚接有侧移楔形变截面单跨门式刚架的整体稳定性进行了大量算例分析 。

歼击机飞行员胸腰段椎体楔形变与腰椎间盘突出症的相关性分析

目的明确歼击机飞行员胸腰段椎体楔形变与腰椎间盘突出症是否相关。方法选取2006年—2010年因腰椎间盘突出症在空军特色医学中心(原空军总医院)住院治疗的38例歼击机飞行员作为观察组。根据年龄分层随机选取同期来院改装体检的40名健康歼击机飞行员作为对照组,2组再根据有无楔形变将分为楔形变亚组和无楔形变亚组。采用脊柱X线分析软件在腰椎侧位片上测量并计算T11-L1椎体前后缘高度比,胸腰段后凸角和腰椎前凸角。测量腰椎核磁轴位像上突出物最大矢状径,并记录椎间盘突出节段数。结果观察组胸腰段椎体楔形变发生率、楔形变椎体数量、椎体楔形变程度与对照组比较,差异无统计学意义(P>0.05);2组楔形变椎体前后缘高度比无统计学差异(P>0.05)。观察组中楔形变亚a组比无楔形变亚a组胸腰段后凸角大(P<0.05),而2个亚组间腰椎前凸角、椎间盘突出节段数和突出物最大矢状径比较差异无统计学意义(P>0.05)。对照组中楔形变亚b组比无楔形变亚b组胸腰段后凸角大(P<0.05);2个亚组间腰椎前凸角比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论歼击机飞行员胸腰段椎体楔形变对腰椎间盘突出症可能没有力学影响。

楔形变截面梁单元力学模型的研究

根据对变截面杆件的研究 ,建立了一种宽度自适应的变截面梁单元模型 。

研磨楔形变幅器辐射面对其共振频率的影响

本文从波动方程出发，对楔形变幅器的频率方程作了理论推导，将本文所述的变幅器参数代入该方程，用计算机求得这种不锈钢楔形变幅器的辐射面每磨去０．０１ｍｍ，其共振频率将上升约２Ｈｚ，理论值和实验值基本吻合。

楔形变截面压弯构件的平面内弹塑性稳定

通过数值积分法研究了楔形变截面压弯构件平面内弹塑性弯曲失稳问题 ,然后以大头截面为计算截面 ,建立了变截面压弯构件的轴向荷载和端弯矩之间的相关关系。

楔形变截面H型钢梁内力分析的传递矩阵法

用H型钢梁截面惯性矩较精确的近似计算公式来代替其精确计算公式 ,从而建立了楔形H型钢梁内力分析的传递矩阵法。此方法简便、实用 ,计算效率较高。

基于声子晶体异质位错结结构的大尺寸楔形变幅杆的优化设计

针对大尺寸楔形变幅杆辐射面振幅分布不均匀、放大系数较小的问题,采用近周期声子晶体异质位错结结构设计了振幅分布均匀、放大系数较大的新型变幅杆。利用有限元软件COMSOL对优化前、后的变幅杆进行了仿真分析,结果表明:近周期声子晶体异质位错结结构能有效抑制大尺寸楔形变幅杆的横向振动,大幅提高辐射面纵向振幅分布均匀度,增加放大系数。该方法为大尺寸楔形变幅杆的优化设计提供了新思路。

楔形变截面柱平面内稳定及平面内等效弯矩系数

采用平衡法对楔形柱 (压弯构件 )平面内稳定及平面内等效弯矩系数进行计算分析 ,得出楔形压弯构件与等截面压弯构件平面内稳定计算公式一致、其平面内等效弯矩系数 βm 与等截面 βm

带摇摆柱门式刚架楔形变截面柱计算长度分析

门式刚架轻型房屋钢结构在我国的应用越来越广泛,已积累了较多的工程经验,同时,在工程实践中也发现了一些需要对《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS102:2002)进行修改和补充之处。应用有限元软件分析了门式刚架的屈曲临界力和稳定极限承载力,通过ANSYS计算,研究了摇摆柱对门式刚架变截面柱计算长度的影响,比较分析了现行规范中变截面柱计算长度系数计算的误差,对现行规范中带摇摆柱门式刚架的计算长度系数放大公式进行了修正并对修正公式进行验算。

高位腰椎间盘突出症与椎体楔形变的关系

目的探讨高位腰椎间盘突出症与邻近椎体楔形变的关系。方法回顾性研究本院2013年5月~2017年8月间因高位腰椎间盘突出症而接受手术的患者42例。收集并分析其临床及影像结果,并与低位腰椎间盘突出症患者进行对比。结果高位腰椎间盘突出症组椎体楔形变的发生率明显高于低位腰椎间盘突出症组(64.3%vs 28.6%,P=0.001);组间椎体楔形变的角度以及胸腰椎后凸角度差异显著(P<0.001)。多因素回归分析发现,椎体楔形变角度[OR=0.668,95%CI=(0.511-0.818),P<0.001]及胸腰椎后凸角度[OR=0.815,95%CI=(0.715-0.942),P<0.001]是高位腰椎间盘突出症的独立风险因素。椎体楔形变及胸腰椎后凸角度的临界值分别为5.13°(敏感性=0.822,特异性=0.791,AUC=0.892,P<0.001)和8.66°(敏感性=0.877,特异性=0.741,AUC=0.903,P<0.001)。结论椎体楔形变是症状性高位腰椎间盘突出的独立风险因素,椎体楔形变角度>5.13°以及胸腰椎后凸角度>8.66°是高位腰椎间盘突出症的预警值。

最小余能原理在楔形变截面杆动力分析中的应用

本文应用最小余能原理的理论及方法对楔形变截面杆进行动力分析。具体地计算了楔体及平头楔体悬臂杆的固有频率，并讨论了变截面深梁中剪力及挤压应力对固有频率的影响。

楔形变截面柱平面内稳定极限承载力研究

应用非线性板壳有限元分析方法对楔形变截面柱的平面内稳定极限承载力进行分析,探讨了腹板高厚比、翼缘宽厚比、楔率和构件长细比等对楔形变截面柱平面内稳定承载力的影响,与此同时考虑了腹板局部屈曲和构件整体屈曲;并与现行《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS102:2002)中有效截面法的计算结果进行比较,以期为相关工程设计提供参考。