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Modeling and analysis of piezoelectric beam with periodically variable cross-sections for vibration energy harvesting 被引量:7
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作者 M.HAJHOSSEINI M.RAFEEYAN 《Applied Mathematics and Mechanics(English Edition)》 SCIE EI CSCD 2016年第8期1053-1066,共14页
A bimorph piezoelectric beam with periodically variable cross-sections is used for the vibration energy harvesting. The effects of two geometrical parameters on the first band gap of this periodic beam are investigate... A bimorph piezoelectric beam with periodically variable cross-sections is used for the vibration energy harvesting. The effects of two geometrical parameters on the first band gap of this periodic beam are investigated by the generalized differential quadrature rule (GDQR) method. The GDQR method is also used to calculate the forced vibration response of the beam and voltage of each piezoelectric layer when the beam is subject to a sinusoidal base excitation. Results obtained from the analytical method are compared with those obtained from the finite element simulation with ANSYS, and good agreement is found. The voltage output of this periodic beam over its first band gap is calculated and compared with the voltage output of the uniform piezoelectric beam. It is concluded that this periodic beam has three advantages over the uniform piezoelectric beam, i.e., generating more voltage outputs over a wide frequency range, absorbing vibration, and being less weight. 展开更多
关键词 vibration energy harvesting piezoelectric cantilever beam periodically variable cross-section vibration band gap forced vibration analysis generalized differential quadrature rule (GDQR)
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THE GENERAL SOLUTION FOR DYNAMIC RESPONSE OF NONHOMOGENEOUS BEAM WITH VARIABLECROSSSECTION
2
作者 纪振义 叶开沅 《Applied Mathematics and Mechanics(English Edition)》 SCIE EI 1994年第5期405-412,共8页
In this paper by means of the exact analytic method [1], the general solution fordynamic response of nonhomogeneous beam with variable cross section is obtained un-der arbitrary resonant load and boundary conditions. ... In this paper by means of the exact analytic method [1], the general solution fordynamic response of nonhomogeneous beam with variable cross section is obtained un-der arbitrary resonant load and boundary conditions. The problem is reduced to solvea non-positive differential equation. Generally, it is not solved by variational method.By the present method, the general solution for this problem may be written as an ana-lytic form. Hence, it is convenient for structure optimizing problem. In this paper, itsconvergence is proved. Numerical examples are given at the end of the paper. which in-dicates satisfactory results can be obtained. 展开更多
关键词 variable cross section beam dynamic response exact analyticmethod steady-state resonant vibration
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SHEAR STRESS ANALYSIS OF TIMOSHENKO'S BEAM WITH MULTIPLY CONNECTED CROSS SECTION
3
作者 Li Zhaoxia Ko Janming Ni Yiqing 《Acta Mechanica Solida Sinica》 SCIE EI 2001年第1期48-57,共10页
In this paper, a finite element method is developed to numericallyevaluate the shear coefficient of Timoshenko's beam with multiplyconnected cross section. With focus on analyzing shear stressesdistributed at the ... In this paper, a finite element method is developed to numericallyevaluate the shear coefficient of Timoshenko's beam with multiplyconnected cross section. With focus on analyzing shear stressesdistributed at the neutral axis of the beam, an improved definitionof the shear coeffi- cient is presented. Based on this definition, aGalerkin-type finite element formulation is proposed to analyze theshear stresses and shear deflections. Numerical solutions of theexamples for some typical cross-sections are compared with thetheoretical results. The shear coefficient of tower sections of theTsing Ma Bridge is calculated by use of the proposed approach, sothat the finite element modeling of The bridge can be developed withthe accurate values of the sectional properties. 展开更多
关键词 Timoshenko's beam multiply connected cross section shear coefficient ELASTICITY
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A method of analysing experimental data of nuclear reaction cross sections
4
作者 FengJun ShenWen-Qing 《Nuclear Science and Techniques》 SCIE CAS CSCD 1997年第1期10-13,共4页
AmethodofanalysingexperimentaldataofnuclearreactioncrossectionsFengJunandShenWenQing(ShanghaiInstituteofNucl... AmethodofanalysingexperimentaldataofnuclearreactioncrossectionsFengJunandShenWenQing(ShanghaiInstituteofNuclearResearch,the... 展开更多
关键词 原子核反应截面 实验数据 分析方法
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类氦C离子诱发不同金属厚靶原子的K-X射线
5
作者 梅策香 张小安 +6 位作者 周贤明 梁昌慧 曾利霞 张艳宁 杜树斌 郭义盼 杨治虎 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期136-143,共8页
利用中国原子能科学研究院HI-13MV串列加速器上提供的动能为15—55 MeV的类氦C离子分别轰击Fe,Ni,Nb和Mo金属厚靶,采用HpGe探测器测量了K-X射线,获得了相应的K-X射线的发射截面.本文中由于各个靶原子外壳层电离度的不同,类氦C离子与Fe,N... 利用中国原子能科学研究院HI-13MV串列加速器上提供的动能为15—55 MeV的类氦C离子分别轰击Fe,Ni,Nb和Mo金属厚靶,采用HpGe探测器测量了K-X射线,获得了相应的K-X射线的发射截面.本文中由于各个靶原子外壳层电离度的不同,类氦C离子与Fe,Ni靶原子相互作用发射的K_(β)与K_(α)X射线的分支强度比随入射离子动能增加而减小,而Nb,Mo靶原子发射的K-X射线分支强度比变化不明显.利用厚靶截面公式计算了靶原子K-X射线的发射截面,并与不同的理论模型及质子的结果进行了对比.结果表明随类氦C离子动能的增大,Fe,Ni靶原子发射的K_(β)与K_(α)X射线的总产生截面与考虑多电离的两体碰撞近似修正模型最为符合Nb,Mo靶原子发射的K_(β)与K_(α)X射线的总产生截面与平面波恩近似模型的理论值最为接近.质子与单核子C离子能量相同时,质子比类氦C离子激发不同靶的K-X射线产生截面约小3个数量级. 展开更多
关键词 X射线 粒子束 截面 两体碰撞近似 平面波恩近似
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连续梁桥跳车冲击下车桥耦合振动响应分析 被引量:1
6
作者 张凡 李雪峰 肖润生 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第2期226-232,共7页
为研究车辆在不同工况下发生跳车对变截面连续梁桥动力响应的影响,文章选用1/4车辆模型,采用D’Alembert原理建立车辆振动平衡方程;基于Euler-Bernoulli梁理论将变截面连续梁划分成多个微段并进行受力分析,建立桥梁振动平衡方程,采用模... 为研究车辆在不同工况下发生跳车对变截面连续梁桥动力响应的影响,文章选用1/4车辆模型,采用D’Alembert原理建立车辆振动平衡方程;基于Euler-Bernoulli梁理论将变截面连续梁划分成多个微段并进行受力分析,建立桥梁振动平衡方程,采用模态坐标法考虑振型的正交性对方程进行简化,与车辆振动方程联立得到车桥耦合振动方程,最终理论推导出跳车冲击过程中的车桥耦合振动平衡方程;利用MATLAB自编程序求解车桥耦合振动方程,得出车桥耦合动力响应。研究表明:当跳车高度不断增加时,桥梁动力响应持续加重,位移最大值逐渐增加;当不同桥跨跨中发生跳车时,跳车跨位移响应最大,距离跳车跨越远,位移响应越小。 展开更多
关键词 变截面 连续梁桥 跳车冲击 车桥耦合 动力响应
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基于Dynamo模式+Revit二次开发的变截面连续梁桥初步设计研究 被引量:1
7
作者 廖佩钞 宁晓骏 童爽 《工业安全与环保》 2024年第5期74-79,共6页
针对变截梁桥建模困难、效率低下、精确度不足等问题,以鄂州市东沟大桥为工程背景,基于Revit+Dynamo模式提出一套搭建变截面梁桥参数化模型方案,成功搭建全桥三维模型,验证了该参数化模型方案具有可行性。并在此模型基础上,通过Revit AP... 针对变截梁桥建模困难、效率低下、精确度不足等问题,以鄂州市东沟大桥为工程背景,基于Revit+Dynamo模式提出一套搭建变截面梁桥参数化模型方案,成功搭建全桥三维模型,验证了该参数化模型方案具有可行性。并在此模型基础上,通过Revit API程序接口进行二次开发创建0#节段箱梁钢筋参数化模型,实现了桥梁工程参数化、自动化建模效果,期望能为同类型和其他类型桥梁参数化设计提供一些思路和参考。 展开更多
关键词 变截面连续梁桥 参数化模型 DYNAMO Revit API
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基于等效刚度法优化的风力机叶片刚度计算
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作者 余浩 马剑龙 +2 位作者 吕文春 苏宏杰 张鹏宇 《中国测试》 CAS 北大核心 2024年第7期47-52,共6页
风力机叶片刚度由于非线性且截面变化程度大的特点,针对叶片建模初期刚度的评估问题通常采用刚度展项分布图体现叶片刚度,存在评估叶片刚度的参考参数不够直接、宏观的问题。基于变刚度梁挠度计算的等效刚度法,将叶片等效成变截面悬臂梁... 风力机叶片刚度由于非线性且截面变化程度大的特点,针对叶片建模初期刚度的评估问题通常采用刚度展项分布图体现叶片刚度,存在评估叶片刚度的参考参数不够直接、宏观的问题。基于变刚度梁挠度计算的等效刚度法,将叶片等效成变截面悬臂梁,根据叶片特征合理选取边界条件,以叶片建模的截面数据特点为基础,优化原始等效刚度法的计算方式,使该方法更加贴合叶片模型,从而适用于叶片,达到方法优化的目的。利用ANSYS有限元软件进行叶片的预应力模拟实验,得出叶片的挠度模拟数值,以该模拟计算的挠度值为参考,验证优化后方法的有效性。结果表明:优化后的等效刚度法得到的刚度值,在低均布载荷值22.5 Pa下理论计算的挠度值与试验挠度值的误差达到9.68%,减小原始方法计算的误差贴近叶片模型,可用于叶片刚度估算,为叶片的刚度计算提供新方法。 展开更多
关键词 风力机叶片 刚度 等效刚度法 变截面悬臂梁 叶片挠度
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基于渐近分析法的复杂截面梁振动分析
9
作者 宋子文 孙直 朱一超 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期494-505,共12页
梁结构在工程工业中发挥着重要的作用,梁的自振问题能够体现其本征动力学特性,是梁动力学分析中的基本问题.经典梁理论的提出往往基于不同的假设,文章采用渐近分析的方法,以梁的截面尺寸与长度之比为特征参数,严格地推导了三维梁结构的... 梁结构在工程工业中发挥着重要的作用,梁的自振问题能够体现其本征动力学特性,是梁动力学分析中的基本问题.经典梁理论的提出往往基于不同的假设,文章采用渐近分析的方法,以梁的截面尺寸与长度之比为特征参数,严格地推导了三维梁结构的一维等效振动分析模型.基于梁结构几何特征的参数的引入,有助于确定梁结构应力场和位移场等物理量之间的真实量级关系.渐近分析结果表明,纯弯曲变形只是细长梁振动分析中的首阶项,对于复杂截面梁结构仍然可以使用与欧拉梁模型复杂度相似的一维等效梁模型进行振动分析.以精细三维有限元的计算结果为基准,验证了所提出的一维等效梁模型用于振动分析的准确性和有效性.一维等效梁模型可以在商业有限元软件中通过自定义截面等内嵌模块便捷地实现.对比有限元软件中多种梁单元的计算结果发现,在相似的模型复杂度下,等效模型对细长梁自振频率的分析精度与稳定性显著优于在商业有限元软件中直接选择复杂梁截面使用梁单元计算的结果. 展开更多
关键词 渐近分析法 复杂截面 欧拉梁 自由振动
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基于离散Beam梁法的变截面钢板弹簧建模及仿真 被引量:1
10
作者 龚海清 杨啟梁 +2 位作者 陈彦龙 袁爽 罗仁宏 《武汉科技大学学报》 CAS 北大核心 2015年第4期294-296,306,共4页
采用离散Beam梁法在多体动力学软件ADAMS中建立变截面钢板弹簧的动力学模型。以某轻型客车的后悬架变截面钢板弹簧为例,仿真计算其刚度,并与试验测试结果进行对比。结果表明,该方法用于变截面钢板弹簧的建模具有有效性。
关键词 钢板弹簧 变截面刚度 离散beam梁法 ADAMS 动力学模型
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任意不等跨等截面连续梁自由振动分析
11
作者 陈得良 李耕 《交通科学与工程》 2024年第2期55-61,共7页
以等截面任意不等跨连续梁为对象,基于Euler-Bernoulli梁理论,利用分段梁模型和分离变量法,在考虑连续梁边界以及梁段位移连续性条件的基础上,提出了任意多跨不等跨连续梁固有频率和振动模态分析新方法。利用该方法可高效得到任意不等... 以等截面任意不等跨连续梁为对象,基于Euler-Bernoulli梁理论,利用分段梁模型和分离变量法,在考虑连续梁边界以及梁段位移连续性条件的基础上,提出了任意多跨不等跨连续梁固有频率和振动模态分析新方法。利用该方法可高效得到任意不等跨连续梁的固有频率和振动模态,该方法将为多跨连续梁车-桥耦合等受迫振动响应研究提供新的思路和便利。 展开更多
关键词 多跨连续梁 等截面 EULER-BERNOULLI梁 自由振动 迭代法
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千吨级受荷转换梁加固施工技术
12
作者 张洋 王擎忠 +1 位作者 张林波 沈靖 《建筑技术》 2024年第S01期54-56,共3页
在大型公共建筑中,千吨级受荷转换梁的加固和改造施工难度较大,对于构件的卸荷、梁柱节点部位钢筋的安设、大体积混凝土的浇筑和养护都提出了较高的施工要求,通过运用预应力钢支撑系统、高大支模架、大体积混凝土浇筑等多项施工技术,顺... 在大型公共建筑中,千吨级受荷转换梁的加固和改造施工难度较大,对于构件的卸荷、梁柱节点部位钢筋的安设、大体积混凝土的浇筑和养护都提出了较高的施工要求,通过运用预应力钢支撑系统、高大支模架、大体积混凝土浇筑等多项施工技术,顺利完成了该梁的加固施工且效果良好,后续提炼分析了相关施工数据,积累了施工经验,以期能为类似案例的实施提供参考。 展开更多
关键词 转换梁 增大截面 预应力钢支撑 高大支模架 大体积混凝土
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市政大跨径简支钢混组合梁桥总体设计
13
作者 杨荣荣 《城市道桥与防洪》 2024年第4期74-77,I0005,I0006,共6页
针对城市高架桥梁跨越横向道路常用的简支60 m大跨径槽型钢混组合梁桥,对横断面梁片数布置、不同施工方案、降低桥面板收缩徐变措施进行分析.结果表明:(1)少主梁设计相较于多主梁设计经济性更好,但跨中上翼缘板厚会增加较多.(2)设置2个... 针对城市高架桥梁跨越横向道路常用的简支60 m大跨径槽型钢混组合梁桥,对横断面梁片数布置、不同施工方案、降低桥面板收缩徐变措施进行分析.结果表明:(1)少主梁设计相较于多主梁设计经济性更好,但跨中上翼缘板厚会增加较多.(2)设置2个临时支墩,基本可实现钢筋混凝土共同承担一期恒载的效果.(3)与少支架施工相比,整体吊装虽方便施工,但大大提高了钢材的用钢量.(4)无支架施工时,预制桥面板在90 d的存放龄期下,频遇组合可降低混凝土桥面板30%的轴向拉力. 展开更多
关键词 钢混组合梁 MIDAS 横断面布置 施工工序
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狭小空间内宽扁梁结构增大截面加固施工技术
14
作者 丁传奇 李跃 +2 位作者 孟君 袁鹏鹏 李福众 《山西建筑》 2024年第10期113-116,共4页
针对既有建筑梁截面增大施工中出现的施工作业空间狭小、综合管线排布复杂且拆除困难、新老混凝土结合处易错台、凿除多余混凝土等施工技术难题,通过分析增大截面法施工工艺,提出优化设计箍筋布置、模板支撑体系、灌浆材料和灌注施工工... 针对既有建筑梁截面增大施工中出现的施工作业空间狭小、综合管线排布复杂且拆除困难、新老混凝土结合处易错台、凿除多余混凝土等施工技术难题,通过分析增大截面法施工工艺,提出优化设计箍筋布置、模板支撑体系、灌浆材料和灌注施工工艺,并结合连通器的原理,提出利用一种灌浆料辅助装置,有效地实现了灌浆料的顺利灌注,保证了灌浆过程的质量控制,可为增大截面法施工技术提供技术参考。 展开更多
关键词 狭小空间 宽扁梁 增大截面法 辅助装置
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一种新型梁类机械零件夹具装置的设计与应用研究
15
作者 白玉梅 瞿金秀 +3 位作者 吴佳燕 史小伟 黄家琦 柯非 《制造技术与机床》 北大核心 2024年第5期134-138,共5页
为了开展基于声音信号对梁类机械零件损伤检测识别的实验,文章结合实际需求,设计了一种梁类机械零件的夹具装置,并结合应用实例,解释了该夹具装置的使用方法。该夹具装置对现有装置进行升级,设计了一种表面各具特点的夹紧块,使其能够快... 为了开展基于声音信号对梁类机械零件损伤检测识别的实验,文章结合实际需求,设计了一种梁类机械零件的夹具装置,并结合应用实例,解释了该夹具装置的使用方法。该夹具装置对现有装置进行升级,设计了一种表面各具特点的夹紧块,使其能够快速适应不同横截面形状、不同大小机械零件的装夹,以实现高效、多功能、低成本的目的;同时采用丝杠螺母副,利用其结构简单、运动平稳的优点,实现机械零件的上下移动和装夹,为基于声音信号的结构损伤检测识别提供了有效的实验基础。 展开更多
关键词 梁类机械零件 任意横截面形状和尺寸 夹紧 夹具装置
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多波束点云中复杂河道断面地形的自动提取方法
16
作者 李启涛 张世明 +1 位作者 孙振勇 郑亚慧 《海洋测绘》 CSCD 北大核心 2024年第4期30-34,共5页
针对水下地形复杂、多波束点云数据量冗余、无拓扑结构、密度分布不均匀,高效率、高精度提取河道断面难度大的问题,提出了一种基于改进DP算法的多波束点云中复杂河道断面地形的自动提取方法。该方法根据河道场景内点云的空间分布特征剔... 针对水下地形复杂、多波束点云数据量冗余、无拓扑结构、密度分布不均匀,高效率、高精度提取河道断面难度大的问题,提出了一种基于改进DP算法的多波束点云中复杂河道断面地形的自动提取方法。该方法根据河道场景内点云的空间分布特征剔除噪点;通过桩点将点云分割成线性数据结构体,并转换到独立坐标系内,实现点云断面提取与组织管理;分析断面曲线与拟合曲线的亲和度,保留形态特征点和平滑点、剔除冗余点,完成断面形态精化。定性结果表明:该方法自动化程度高、形态特征点保留完整、冗余度有效降低。定量评价表明:面积差百分比平均值为0.02%、冗余度降低百分比平均值为80.85%,在降低数据冗余度的同时,河道断面形态、面积精度未受损失。 展开更多
关键词 多波束点云 河道断面 DP算法 面积差百分比 冗余度降低百分比
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汽车纵梁横截面外形在线三维实时检测技术及电气方案
17
作者 王宣峰 李明珠 +5 位作者 孟浩然 张庆 封沛 张国旭 石林潇 刘子超 《锻压装备与制造技术》 2024年第1期95-99,共5页
本文介绍了汽车纵梁横截面外形在线三维实时检测技术的结构原理及测量算法、电气控制系统组成、网络架构等。该技术提高了良品率,提高了生产效率。
关键词 汽车纵梁 横截面 在线检测 三维检测
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悬挂式单轨大跨连续梁关键构造研究
18
作者 陈丽莎 《价值工程》 2024年第13期81-84,共4页
悬挂式单轨作为一种新型轨道交通制式,具有建设周期短、适应性强、造价低、占地少、美观舒适度高等特点。本文针对悬挂式单轨大跨连续梁的轨道梁截面形式及线间横向连接等关键构造展开研究,分析不同轨道梁截面形式对车桥耦合动力特性的... 悬挂式单轨作为一种新型轨道交通制式,具有建设周期短、适应性强、造价低、占地少、美观舒适度高等特点。本文针对悬挂式单轨大跨连续梁的轨道梁截面形式及线间横向连接等关键构造展开研究,分析不同轨道梁截面形式对车桥耦合动力特性的影响及对结构刚度、应力状态的影响,研究线间横梁截面形式及横梁分布数目对整体刚度和应力水平的影响。结果表明,轨道梁采用顶箱+侧箱组合截面时,结构能体现出更好的抗弯、抗扭性能;横梁采用闭口箱型截面时,结构的横向整体刚度更优;跨中横梁数目以及空间分布方案应综合考虑经济性与安全性。研究成果可为相关设计提供借鉴。 展开更多
关键词 悬挂式单轨 大跨连续梁 截面形式 车桥耦合 刚度指标
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乌鲁木齐国际儿童医院门诊大厅结构设计
19
作者 张波 丁毅 +2 位作者 祝培杰 和西良 吴国松 《建筑钢结构进展》 CSCD 北大核心 2024年第7期80-87,共8页
乌鲁木齐国际儿童医院由门诊医技楼、病房楼等部分组成,总建筑面积为240000m^(2)。主要介绍了门诊医技楼主体结构设计、入口雨棚设计、大厅屋盖、分叉柱、倒梯形截面设计等多个施工技术问题。通过结构选型对比分析,主体结构采用减震框... 乌鲁木齐国际儿童医院由门诊医技楼、病房楼等部分组成,总建筑面积为240000m^(2)。主要介绍了门诊医技楼主体结构设计、入口雨棚设计、大厅屋盖、分叉柱、倒梯形截面设计等多个施工技术问题。通过结构选型对比分析,主体结构采用减震框架结构,雨棚和大厅屋盖均采用单层网壳结构,经济合理的同时保证了建筑效果。通过传力路径分析和有限元计算,对网壳结构进行了单体模型和总装模型的对比研究,重点分析了结构的变形问题,对整体网壳进行了几何非线性和材料非线性的整体稳定性分析,对倒梯形截面采用截面替换的方式进行了补充分析,对支座等关键部位进行有限元分析以满足受力和稳定性的要求。 展开更多
关键词 剪切变形 网壳 张弦梁 分叉柱 倒梯形截面
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连续钢箱梁桥顶推施工下导梁设计参数分析
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作者 孙建民 《科技创新与应用》 2024年第7期119-122,共4页
在桥梁工程中,顶推施工时设置导梁具有减少临时墩的数量,增加临时墩之间的跨度等作用。然而目前导梁的设计尚未形成完整的理论体系,按钢结构设计的方法进行导梁的设计较为复杂。该文根据工程实例,以有限元软件计算作为基础,计算在不同... 在桥梁工程中,顶推施工时设置导梁具有减少临时墩的数量,增加临时墩之间的跨度等作用。然而目前导梁的设计尚未形成完整的理论体系,按钢结构设计的方法进行导梁的设计较为复杂。该文根据工程实例,以有限元软件计算作为基础,计算在不同导梁长度和不同变截面方案下结构的受力情况,以最不利情况下结构的应力、挠度、稳定性作为评判依据。最终选择36 m的导梁长度,近端2 500 mm,远端1 500 mm的变截面方案,节省7.27%的用钢量,最终计算钢导梁最大竖向挠度为314.6 mm;钢导梁最大正应力为164.4 MPa;钢导梁最大剪应力为32.1 MPa,均符合规范要求。 展开更多
关键词 顶推施工 变截面导梁 数值模拟 参数优化 工程实例
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