基于等效截面法的蝶形腹板箱梁剪力滞效应研究

根据等效截面原理对箱梁空腹处截面进行等效处理,考虑其横截面轴力平衡关系,建立了腹板剪切变形下的翘曲位移函数,并推导出结构平衡状态下的剪力滞效应微分方程。结合模型试验、ABAQUS有限元模型以及相关文献值,对比分析了蝶形腹板箱梁(简支)在集中荷载及均布荷载作用下的纵向应力分布规律,并得到全梁段剪力滞系数三维分布模型。结果表明:竖向荷载作用下,蝶形腹板箱梁纵向应力呈正剪力滞效应状态分布,且箱梁支点截面和跨中截面的腹板接缝处剪力滞效应较大;集中、均布荷载作用下,研究结果与试验值、有限元值均较为吻合;与文献值相比,两者相对误差(绝对值)在2.00%~2.44%。

钢—混凝土组合梁的等效截面

基于材料的弹塑性本构关系,提出了以保证截面抗弯刚度相等为原则的截面换算方法,将钢—混凝土组合梁等效成工字型钢梁。采用结构计算软件ETABS研究等效后钢梁的静力特性,并与GB 50017-2003《钢结构设计规范》给出的将截面上翼缘宽度按照材料模量比等效的截面换算方法进行了比较,发现在均布荷载和集中荷载作用下,用本文提供的换算方法等效出的钢梁截面,较之钢结构规范,能够更为精确地模拟组合梁的真实静力特性。因此,用这种方法等效后的组合梁截面,能够更为有效地用于组合框架和新型结构体系的研究分析。

箱形截面双向偏压构件强度计算的等效钢带和等效截面综合分析方法

该文采用等效钢带和等效截面的综合分析方法推导了箱形截面双向偏心受压构件正截面强度计算公式,针对工程设计的需要,分别对箱形截面双向偏压构件的配筋设计和强度复核问题进行计算,并编制了计算机程序实现其全部过程。

高温气冷堆控制棒区等效截面方法的改进

等效截面方法以耦合输运计算和扩散计算为基础,只需要对吸收体区的扩散截面系数进行修正,能够方便地求解带有强吸收体的堆芯计算问题。本文以二维输运计算为基准,在二维堆芯模型的条件下尝试了将吸收体区域进行网格划分的可能性,并对几种网格划分的方式及相应的均匀化方案进行了初步探索。计算结果证明,这套方法既能保持扩散计算速度快的优点,又能达到精细化输运模型计算的精度。

基于等效截面惯性矩的钢筋混凝土梁抗弯刚度计算方法

基于等效截面惯性矩概念,结合钢筋混凝土梁荷载-挠度曲线呈3阶段变化的特征,建立了钢筋混凝土梁在正截面开裂前和开裂后至纵向受拉钢筋屈服前的2阶段与作用弯矩相关的抗弯刚度计算公式.以纵向受拉钢筋配筋率和混凝土强度等级为变化参数,对12根钢筋混凝土梁进行受弯性能荷载试验.通过对比分析试验梁抗弯刚度的实测值与计算值,验证了所提计算方法的科学性和实用性.

等效截面法求解异质双材料组合梁

通过比较、证明运用直接分析法和等效截面法求解异质双材料组合梁应力问题,能将一个复杂的新问题处理为简单的熟悉的问题,应用方便。

配筋砌体矩形截面小偏心受压构件配筋计算的等效截面法

提出了配筋砌体矩形截面小偏心受压构件对称配筋的等效截面法，论证了其精确度，使此类砌体构件和混凝土构件在计算方法上达到统一。

内力新释和等效截面法

目的提出内力主矢和主矩以及杆件广义左、右截面的概念,给出内力新的含义和建立求解截面内力的新方法.方法根据静力学平衡理论和内力的性质,导出杆件横截面上内力主矢、主矩和外力之间的关系式,进一步给出内力分量和外力之间的关系式.结果指出了左杆段右截面内力一方面是保持左杆段静力平衡所必需的抗力,又可解释为作用在右杆段上所有外力对该杆段的等效作用.前一种定义导致求内力的基本方法-截面法,后一种解释导出求内力的等效截面法.结论左(右)段右(左)截面内力是作用在右(左)杆段上所有外力对该杆段的等效作用,这一内力新含义力学概念清楚,等效截面法用来求截面内力分量十分简便.可以简单明了用来证明求弯曲变形的逐段叠加法.

基于等效截面法的TRD围护墙变形研究

为简化计算和分析围护墙的变形,以等厚度型钢混凝土搅拌墙为例,探索一种新的方法.该方法利用静力学中的力平衡原理,将TRD围护墙中的型钢以及混凝土这2种材料等效为1种规则截面的第3种材料.利用有限元软件建立不同墙厚、型钢间距及型钢规格下的4组模型,并对其进行对比分析后表明利用原始参数建立模型得到的结果与利用等效参数建立模型得到的结果相吻合.在进行TRD围护墙变形计算时,将该方法运用其中,可使计算更加简便.

不锈钢-混凝土-钢双臂管等效截面计算

不锈钢-混凝土-钢中空夹层组合管作为一种新型构件,可用作水下输送管道、框架柱、桥墩柱等。这种新型结构形式充分的利用了钢与混凝土两种材料的优势。本文借鉴钢-混凝土组合结构构件的基本假定,利用等效截面换算法将有效宽度内圆环形截面等效成工字型截面,简化了计算过程及复杂性,并为组合截面研究提供计算依据。

基于等效截面的复合材料板格弯曲正应力计算方法

复合材料板格作为复合材料基本板架结构力学性能的最小分析单元,是由不同厚度、不同材料和不同铺设角度的单层板叠合而成。利用材料力学理论和经典复合材料层合板理论,推导一般情况下的复合材料板格中性轴位置控制方程,并采用等效截面方法,提出复合材料板格各单层弯曲正应力的计算公式。复合材料板格各单层的最大正应力由模量比和距中性轴位置共同决定。此公式形式上和各向同性材料弯曲正应力的计算公式一致,从而将弯曲正应力计算公式由各向同性材料扩展到各向异性材料,为掌握复合材料板架结构应力水平提供方便。此公式形式简洁,便于工程应用。

单排管冻土帷幕平均温度非定等效截面计算方法

冻土帷幕平均温度,直接反映冻土帷幕强度等指标。巴霍尔金单排管冻结温度场公式很好地吻合了交圈之后的冻土帷幕温度场。基于该解析解导出的冻土帷幕平均温度计算方法有巴霍尔金等效三角形法及其修正方法(等效梯形法和等效三角形法),这些方法都是用某一固定横截面上的平均温度等效整体冻土帷幕平均温度,在一定程度上忽略了不同工况下各参数的差异,存在一定误差。文中通过对单排管冻土帷幕平均温度积分公式进行数学理论分析,采用非固定等效截面的平均温度等效整体冻土帷幕平均温度,得出了适应冻土帷幕各种可能的参数变化并误差更小的平均温度计算方法。

钢-竹组合柱的等效截面法

目前,随着建筑业倡导绿色节能的要求下,竹、木结构的应用趋于多元化。文章通过基于钢、重组竹两种材料的弹塑性本构关系,提出一种钢-竹组合结构的等效截面法。采用有限元分析软件ABAQUS研究等效前后的模型并对比分析,认为等效截面法可以精确反映组合柱的静力特性。因此,采用此种等效方法的钢-竹组合结构能够很好地模拟组合后的结构特性,为钢-竹组合结构体系的研究推广铺路。

简支波形腹板钢箱组合截面与传统截面箱梁桥抗震性能对比分析

为研究波形腹板钢箱-混凝土组合梁桥(CW-SBCCGB)与传统箱梁桥抗震性能的异同,基于截面等效原理,根据某实际工程CW-SBCCGB的单箱截面,等效出波形腹板混凝土箱梁桥(CW-CBGB)和混凝土箱梁桥(CBGB)的单箱截面,再结合动力分析理论和ABAQUS有限元模型对比分析3种截面简支梁桥动力特性和抗震性能的不同。结果表明:3种截面简支梁桥前五阶振型不变,CW-CBGB和CBGB前三阶频率相比于CW-SBCCGB有所下降,但相差不超过1Hz,第四阶及以后频率差异逐渐变大;剪滞效应对CW-SBCCGB和CW-CBGB动力特性影响较大,对CBGB影响较小;在纵桥向+竖桥向和横桥向+竖桥向地震作用下,CW-SBCCGB和CBGB的墩顶位移和跨中位移均大于CW-CBGB结构,CW-SBCCGB主梁跨中截面剪力最小,CW-CBGB跨中截面弯矩最小,说明CW-SBCCGB和CW-CBGB的抗震性能均优于CBGB的抗震性能。

基于承载力等效的RC桥墩动力相似性研究

相似理论是研究原型结构和模型结构相似关系的重要基础。目前钢筋混凝土桥墩的振动台试验大部分以缩尺模型为主,但缩尺后材料性能的相似关系难以保证。为弥补相似理论的不足,根据截面承载能力等效的原则,对截面配筋进行优化设计,以保证材料性能的相似关系。以Ⅷ度区为代表建立缩尺比为1∶4的原型及模型钢筋混凝土桥墩结构的有限元模型,通过施加不同烈度的3种地震动进行动力时程分析。结果表明,在同种地震动下,模型桥墩的墩顶位移和墩顶漂移率与原型桥墩大致相同,误差较小;且随着地震动加速度峰值的不断增大,误差在逐渐减小,验证了承载力等效方法可有效分析缩尺钢筋混凝土桥墩的动力相似性。

金属立体目标的广义和狭义等效辐射截面系数

导出了金属立体目标天线温度对比度的一般表达式 .类比雷达的散射截面 ,提出了金属立体目标的狭义和广义的等效辐射截面和等效辐射截面系数的概念 ,为验证狭义和广义等效辐射截面系数的可行性 ,计算了金属半球在混凝土背景上的天线温度对比度和等效辐射截面系数 ,并对误差进行了分析 .计算的结果证明用狭义和广义等效辐射截面系数来计算立体金属目标的天线温度对比度是可行的 .

大企口缝单孔空心板桥截面等效方法研究

采用不扣除企口缝部分的近似计算方法和扣除企口缝的精确计算方法对大企口缝单孔空心板截面等效方法进行研究,得出近似等效计算方法的误差远远大于5%,不能满足工程需要,故在等效计算中,企口缝不能忽略,需使用面积等效、惯性矩等效、形心轴位置不变等3个原则方可求得其精确解。研究结论可为工程设计人员处理同类问题提供参考。

用等效十字截面计算钢筋砼双向偏压构件

根据钢筋砼矩形截面双向偏压构件破坏时的极限状态，将其等效为承受单向偏压的十字截面，同时将沿截面周边布置的钢筋近似简化为连续的腹板，并给出了简化计算公式，从而使截面设计与复核均较为简单．还通过试验讨论了相对砼保护层厚度、相对偏心距之比以及大小偏压状态对简化公式计算精度的影响．

钢纤维细石混凝土-钢组合板抗弯性能试验研究

钢纤维细石混凝土是一种具有优异力学性能和良好工作性的高性能混凝土复合材料。本试验针对正交异性钢桥面铺装层裂缝病害问题,对4组采用不同钢筋配筋率和保护层厚度的横桥向钢纤维细石混凝土-钢组合桥面板进行了抗弯破坏试验,研究了组合板的荷载-挠度关系与裂缝开展特征;用等效截面法计算了开裂应力、裂缝宽度和钢筋应力,验证了钢纤维细石混凝土-钢组合板的抗裂性能。结果表明:60 mm厚钢纤维细石混凝土铺装层在小配筋率(2.6%)和低于规范要求的保护层厚度(15 mm)条件下呈现出多缝开裂的破坏形态,具备较高的延性和开裂应力,满足规范和工程应用的要求。

带肋拱形抗爆门的振动基频等效计算方法

带肋拱形抗爆门由于肋的加强改变了结构的刚度、承载性能及质量分布等特性,它的基频计算方法比无肋的等截面拱形抗爆门复杂,为满足工程设计的迫切需求,根据两侧支撑带肋拱形抗爆门的平面内挠曲振动特性,将带肋拱形抗爆门等效为等截面拱形抗爆门,导出了带肋拱形抗爆门的等效等截面拱参数和反对称振动基频计算公式,讨论了影响基频的主要因素。通过与有限元结果比较分析,验证了计算公式的正确性及其适应条件。研究结果表明:带肋拱形抗爆门的振动基频随着肋板与拱板厚度比和肋板数量增加而增大,随着矢跨比增大而减小;当肋板与拱板厚度比在0.5~2.5之间变化,对常用厚跨比的带肋拱形抗爆门,导出的反对称振动基频计算方法可满足工程设计计算的精度要求。