北美黄杉和云杉-松木-冷杉平行弦木桁架承载性能比较

【目的】对比不同腹杆角度下北美黄杉和云杉-松木-冷杉(SPF)华伦式平行弦木桁架的承载性能,探究腹杆角度和结构用材对华伦式平行弦木桁架承载性能的影响规律,为平行弦木桁架结构设计提供理论依据。【方法】以承载力和稳定性为验算指标,利用Smsolver结构力学求解器对平行弦木桁架各杆件的内力变化及其变形情况进行定量分析,得到平行弦木桁架腹杆角度的上、下临界角度和最优腹杆角度;采用ABAQUS有限元软件对3种腹杆角度的北美黄杉和SPF平行弦木桁架进行有限元模型分析与验证,获得不同基材平行弦木桁架在不同腹杆角度情况下的内力变化规律,判断其可能的破坏形式和受力机理;以SPF和北美黄杉为基材分别制作3种腹杆角度的平行弦木桁架,进行抗弯承载性能静力试验,探究平行弦木桁架的极限荷载、应力分布及主要破坏形式,并与有限元模拟结果进行对比,验证平行弦木桁架有限元模型分析的准确性和适用性。【结果】1)华伦式平行弦木桁架的最优腹杆角度为47°,下临界角度为34°,上临界角度为60°;2)北美黄杉平行弦木桁架的极限荷载范围为26.53~40.83 kN,跨中挠度范围为30.57~31.01 mm,SPF平行弦木桁架的极限荷载范围为23.48~34.16 kN,跨中挠度范围为31.85~32.05 mm;3)腹杆角度34°、47°、60°的北美黄杉和SPF平行弦木桁架极限荷载分别为26.53和23.48 kN、35.10和30.06 kN、40.83和34.16 kN,对应跨中挠度分别为31.85和31.01 mm、30.72和32.05 mm、30.57和31.97 mm;4)北美黄杉平行弦木桁架的破坏形式主要表现为靠近桁架支座处的腹杆出现裂纹以及桁架端部或荷载施加点处齿板拔出,SPF平行弦木桁架的破坏形式主要表现为桁架端部和荷载施加点处齿板拔出;5)ABAQUS有限元模拟和试验验证发现,2种平行弦木桁架跨中处弦杆轴力最大,往两边逐次递减,桁架跨中处腹杆轴力最小,往两边逐次递增,且弦杆轴力大于腹杆。【结论】北美黄杉平行弦木桁架承载性能优于SPF平行弦木桁架;平行弦木桁架的承载性能随腹杆角度增加而增加;2种平行弦木桁架的薄弱点均为桁架端部和荷载施加点处的齿板连接节点;ABAQUS有限元模型能有效反映出平行弦木桁架受力分布和整体结构变形趋势。

昌九高铁扬子洲赣江公铁合建连续钢桁梁桥设计研究

昌九高铁为时速350 km的高速铁路,其南昌扬子洲跨赣江中支主桥根据通航、防洪要求跨度采用(78+134+152+134+78) m,该桥为国内首座高速铁路公铁混层合建的大跨径平行弦连续钢桁梁桥,同时该主梁为首座采用带双层挑臂的钢桁梁断面。为掌握该类型桥梁的关键技术及总结该类型桥的设计经验,开展系列研究,运用数值分析的方法,进行结构静动力分析及车桥耦合分析。结果表明:(1)带双层挑臂的钢桁梁断面具有剪力滞效应小、结构整体性强、跨越能力大、腹杆及横梁受力小、行车视野好及造价经济等优点,带双层挑臂的钢桁梁断面为公铁合建桥的适宜断面形式;(2)带双层挑臂的钢桁梁桥,墩顶处上层桥面系、跨中处上层桥面系及跨中处下层桥面系,其轴力主要由桥面板承担,分别占比为61.4%、68.7%及60.0%,墩顶处下层桥面系轴力主要由下弦杆承担,占比为72.5%;(3)带双层挑臂的钢桁梁剪力滞系数为墩顶上桥面(1.49)>跨中下桥面(1.38)>跨中上桥面(1.13);(4)带双层挑臂的平行弦连续钢桁梁桥能满足时速350 km公铁合建桥的行车运行要求,结构静动力性能良好,适用跨径能达150 m及以上。

提高大型圆截面形状测量精度的方法

由于难以均布采集坐标点,导致常规最小二乘法拟合的精度低,不适于大型工件.实验结果表明半径和圆心拟合结果之间存在线性依赖关系.因此分别从提高圆心定位精度和半径测量精度两方面提高测量精度.用双目视觉传感器组成配对网络,利用平行弦方法提高圆心定位精度.基于设计半径已知条件,利用半径约束最小二乘法提高测量精度.对大型钢管工件和隧道构件等圆形截面对象进行仿真和实验,采用平行弦方法将圆心偏差由0.005mm降至0.003mm,采用半径约束方法将圆心偏差由25.24mm降至5.06mm.结果表明,两种方法均可有效提高圆拟合精度,对噪声具有较好的鲁棒性.

速生杉木平行弦木桁架承载能力分析

平行弦木桁架是目前木结构建筑楼盖搁栅的主要形式。对速生杉木平行弦木桁架进行静力加载试验,得到平行弦木桁架荷载-变形关系和破坏形式,试验结果表明平行弦木桁架具有较好的强度储备,节点处齿板从木材中拔出,是木桁架结构过早发生破坏的主要原因。

基于SAP 2000的扣件式钢管脚手架门洞优化设计研究

扣件式钢管脚手架是目前国内建筑施工中应用最为广泛的脚手架形式。本文利用SAP 2000软件分别建立了铰接节点和框架节点的脚手架门洞模型,对两种不同脚手架门洞构造(上升斜杆-平行弦杆桁架构造和门式桥架构造)的受力特点进行了分析,并提出了常用构造方案中脚手架门洞处杆件轴力的优化设计方法。

一种区域弦分布形状描述子及其在形状特征识别中的应用

为了通过目标区域内弦的分布稳定地描述目标的形状特征,首先定义了区域主弦和基于主弦的垂直扫描弦。并由区域主弦和垂直扫描弦的长度、位置分布组成了目标区域弦分布;然后根据区域弦分布,定义了区域弦面积、弦平行度、边界点对称率、主弦长度、弦方框率等描述目标区域形状的有效特征;最后利用区域弦分布形状描述特征对一些简单形状和显微镜细胞图像进行了实验。实验结果表明,区域弦分布形状特征不仅可以有效区分圆、椭圆、矩形、平行四边形和不规则多边形等简单形状,而且在显微镜细胞自动分类与识别系统中增加细胞区域弦分布特征后,目标识别率明显提高,误判率明显降低。另外,通过弦分布形状特征,系统还可以有效区分长条管形细胞、方形结晶细胞、圆形细胞和不规整细胞的形状。

基于弦方法的平面并联操作手工作空间分析

采用一种工作空间边界求解的新方法———弦方法对平面并联操作手工作空间的综合问题进行了研究。首先给出了弦方法的基本原理和求解步骤。在平面并联操作手运动学分析的基础上,利用弦方法易于加入约束条件的特点,以机构的灵巧性指标为约束,采用约束跳步优化搜索算法得到具有良好运动学特性的工作空间边界。最后给出了几个具体的设计算例。

圆锥曲线切线几何作图的充要条件

通过对圆锥曲线的平行弦中点性质的探讨 ,给出了一种不需附加已知条件作圆锥曲线上某点处切线的一种几何作图方法 ,并由此可知作与已知直线平行的圆锥曲线切线的方法 ,从而得到圆锥曲线切线几何作图的充要条件 .

Orlicz Sylvester Busemann型函数的极值研究

研究了两个Orlicz Busemann型函数A(K;φ)和I(K;φ;m),建立了A(K_t;φ)和I(K_t;φ;m)的最小值.特别地,在二维平面的情况下,给出了它们的最大值.

并联机床空间曲线等弦长插补算法研究

通过对空间隐式方程曲线、参数方程曲线的插补算法的研究,把等弦长插补算法用于并联机床,用微小直线段拟合曲线。首先根据弦长求出各离散点,并求出其对应杆长,根据相邻两点之间的杆长增量按比例进给。插补无累积误差,从而提高了插补算法的准确性和高效性。

二次曲线的仿射性质探讨

通过实例,由定义和定理,解得了抛物线的任意一组平行弦中点共线;平行于一对共轭直径的椭圆外切平行四边形面积为常量;椭圆的二共轭半径之平方和为定值;双曲线上任一点引两直线各平行于渐近线,这二线和渐近线构成的平行四边形面积一定;双曲线的弦的中点的轨迹在平行于另一渐近线的直线上;通过有心二次曲线一点的直径的共轭直径平行于该点的极线及平分弦的问题.

Orlicz质心体的体积积不等式

利用影子系统和平行弦运动,证明二维凸体Orlicz质心体的配极体体积与凸体体积的乘积的不等式.

关于连续函数介值性问题的若干讨论

在介值性定理与零点定理的基础上 ,对区间上的连续函数证明了平行弦定理 ,推广了介值性定理和零点定理 ,建立了几个不动点定理。

平行弦迭代法解代数方程

本文提出了解代数方程的平行弦迭代法,并讨论了它的收敛性。此法,程序简单,运算量小,收敛速度较快,可为2阶的,而且有可能求出精确解。本文还给出了用平行弦法解非线性代数方程的收敛性条件。

调性音乐中“非结构因素”的延长与扩张——以所选的李斯特作品为例

近年来,一些西方学者在申克的音乐分析理论基础上,将其用于分析传统调性音乐的理念与"延长"技术扩展至建立在不协和音响基础上的非功能调性音乐领域,提出了"不协和的延长"这一概念。受此启发,本文借鉴国内音乐学领域的研究成果,提出"非结构因素"的延长与扩张,并以所选的李斯特作品为例,对其音乐创作中各种"非结构因素"不断扩张的现象及相关技法进行分析与梳理,试图探究其过程中所折射出的某些音乐观念的发展与演变,最终使无调性成为历史发展中合乎逻辑的必然结果。

杆件摆放方式对平行弦木桁架承载力的影响

通过对两种摆放方式(规格材立置和平置)的平行弦木桁架进行静载试验,测试其上下弦各节点挠度,分析杆件摆放方式对木桁架刚度、承载能力和破坏模式等力学性能的影响。结果表明,规格材杆件立置的平行弦木桁架具有较高的刚度和极限承载力,破坏以杆件劈裂为主;而杆件平置的木桁架破坏主要发生在齿板连接的节点处。木桁架弦杆接长对其承载能力影响显著,此处安全性能要求更高,必要时应对对接节点处进行加强处理。

轻型木楼盖用平行弦木桁架的荷载试验研究

在1.9kPa均布活荷载下,对两种腹杆体系的平行弦木桁架进行荷载试验,测试木桁架搁栅受力以及变形情况。结果表明:相同荷载情况下,两种平行弦桁架跨中以及端部的变形相近。利用有限元模拟计算出两种平行弦木桁架跨中挠度分别为4.37、4.17mm,与试验结果相符,远低于楼板挠度限定值L/360(L为桁架跨度)。证明利用有限元模拟方法可以准确预测平行弦木桁架在应用中的受力以及变形情况,为木桁架搁栅楼板的安全性设计提供技术支持。

提篮式空腹桁架在码头钢引桥中的应用

结合工程实际 ,对码头钢引桥的结构型式进行分析 ,提出提篮式空腹桁架结构型式 ,并与规范提供的两种结构型式—平行弦桁架和空腹拱桁进行比较 ,认为在实际工程中采用提篮式空腹桁架是可行的 。

凸域的外平行集的包含测度

本文研究了凸域内定长线段的包含测度问题,利用广义支持函数和限弦函数,得到了一类特殊凸域的包含测度.

国内外平行弦木桁架发展现状分析

对国内外平行弦木桁架在结构材、节点及连接方式、承载力性能、理论计算与技术规范等方面的发展现状进行了分析,并就我国平行弦木桁架的发展提出相关建议。