加劲环和加劲肋对冷却塔动力特性的影响

为提高冷却塔的自振频率和抗风性能,以某大型冷却塔为例,通过增设环向加劲环或子午向加劲肋,分析了各自的尺寸、位置、数量等参数对动力特性的影响.冷却塔的动力特性主要受环向刚度控制,在适当的位置布置加劲环可以有效提高结构的频率,而子午向加劲肋则无此效果.加劲环对结构频率的提高源自结构整体振型所激发的加劲环刚度参与程度,加劲环的模态变形幅值越大,环向谐波越多,其参与度就越高,对结构频率的提高效果也越明显.实际应用中,可在塔筒中部等间距布置3～5道加劲环,这样就可以使结构频率有显著提高.

纵横加肋耐压圆柱壳结构的稳定性

提供了高屈服材料的大直径耐压圆柱壳体普通环肋加强和纵横加肋加强结构型式的试验结果，对两种结构型式的稳定性进行了实验对比分析和理论分析，从而得出了纵横加肋加强结构在"异常"状态下可改善结构稳定特性的有益的结果。

肋环型顶盖屈曲影响因素分析及稳定承载力计算

选取36种结构形式的基本模型,采用弧长法对以第一阶屈曲模态作为初始形态的结构进行非线性屈曲分析,探讨边界条件、初始缺陷、矢跨比和截面尺寸对结构屈曲性能的影响。通过分析曲率半径、等效薄膜厚度和等效弯曲厚度与临界屈曲荷载之间的量化关系,采用最小二乘法拟合肋环型加劲浅球壳临界失稳式,分析并选取安全系数,得到稳定容许承载力标准值计算式。

考虑肋骨偏心的环肋圆柱壳弹性稳定性研究

采用2种满足简支边界条件的形函数,基于Ritz法建立环肋圆柱壳结构在静水外压下弹性失稳压力的直接计算方法,能区分肋骨的内外布置方式,且含有肋骨抗压刚度项,可推广至带有大肋骨的圆柱壳结构,或退化为无肋骨圆柱壳。分析表明,理论方法解和有限元结果较为一致,形式简单的3系数形函数具有较好的计算精度,内环肋圆柱壳的总体弹性稳定性比外环肋优越,大肋骨内置比外置更容易达到临界刚度,内、外肋骨圆柱壳的弹性局部失稳压力基本相当,忽略肋骨压缩应变能可使弹性总体失稳压力有所降低。

纵环加筋圆柱薄壳的塑性屈曲试验与分析

本文进行了纵环加筋圆柱薄壳在均布外压作用下的屈曲试验和分析研究。采用塑性形变理论和Misos屈服准则，在能量原理基础上导出了壳体简明的屈曲分析公式。给出了四个铝合金模型的屈曲破坏试验结果，描述了模型的破坏特征和破坏过程。试验及数值分析结果表明，在一定参数范围内，壳体将发生总体塑性屈曲破坏，且破坏表现为一个过程，局部屈曲将影响到总体屈曲临界压力。本文提供的总体屈曲简明分析方法具有较好的精度，可供初步设计时使用。

大型水轮机推力轴承支架的稳定性分析

在沿纵向和环向分别采用Ｈｅｒｍｉｔｅ插值和三角级数插值的基础上，建立了一种新的几何非线性带筋环单元，进而导出了推力轴承支架结构稳定性的半离散分析法。实例证明了该法正确与可靠。

加劲环和子午肋对超大型冷却塔施工过程风致稳定性能和极限承载力的影响

为研究内部加劲环和外部子午肋对超大型冷却塔施工过程风致稳定性的影响,以国内某电厂在建的高度为220 m的超大型冷却塔为研究对象,针对光滑塔、加肋塔、加环塔和加肋加环塔4种设计方案,分别进行考虑内吸力、施工荷载、混凝土龄期实时变化的冷却塔施工全过程整体、局部稳定性及极限承载力对比分析。在此基础上,研究加劲环和子午肋对施工期超大型冷却塔风致稳定性能的影响规律。研究结果表明:加劲环可有效提高冷却塔施工全过程的屈曲稳定性,但对结构的局部稳定性不利;布设子午肋导致结构施工全过程屈曲稳定性和极限承载力降低,但可提高结构的局部稳定性;布置加劲环和子午肋可显著改善冷却塔整体、局部和施工全过程屈曲稳定性能及极限承载力。

大型纵向加筋截断锥壳稳定性的半离散分析

如何计算大型纵向加筋截断锥壳的稳定问题，尚未见到有关报导。本文在沿纵向和环向分别采用Ｈｅｒｍｉｔｅ插值和三角级数插值的基础上，建立了几何非线性带筋环单元，进而导出了半离散分析法，并经过实例检验了它的正确与可靠。这样，本文为建立各类工程结构的半离散单元提出了一种新的途径。

环肋椭圆柱壳-流场耦合系统自由振动的解析求解方法

提出了分析环肋椭圆柱壳-流场耦合系统自由振动的一种解析求解方法。环肋通过"刚度均摊"到均质椭圆柱壳体上,考虑流场对壳体振动特性的影响,通过Helmholtz方程描述声介质的波动,建立环肋椭圆柱壳-流场耦合系统的自由振动方程,进而求得耦合系统的自由振动固有频率。为了验证方法的准确性,将水下环肋椭圆柱壳退化成水下环肋圆柱壳和不加肋的水下椭圆柱光壳,两个退化模型的计算结果与已有文献结果吻合良好。并详细讨论了椭圆度、环肋间距等主要参数对耦合系统自由振动特性的影响。

外载荷作用下局部应力的有限元分析

介绍了计算在外载荷作用下接管与圆筒连接部位局部应力的常用方法,包括WRC107、WRC297及EN13445方法,当接管与圆筒壁厚较薄而无法满足上述方法的要求时,利用有限元法能够考虑加强元件的加强作用而获得良好的解决。

肋环形加劲浅球壳缩尺模型的自振特性分析

参照直径45 m储气柜顶盖设计肋环形加劲浅球壳缩尺模型,采用模态试验与有限元分析的方法获取肋环形加劲浅球壳结构的自振频率和振型图,分析矢跨比、顶壳厚度、约束形式等对肋环形加劲浅球壳自振特性的影响。结果表明:肋环形加劲浅球壳结构的基频较高、刚度较好、属刚性结构,为以竖向变形为主的对称振型,结构的竖向刚度较弱;有限元分析结果与模态试验结果的前5阶自振频率偏差在10%以内,且前2阶振型吻合较好,说明有限元分析方法可用于分析肋环形加劲浅球壳结构的低阶动力特性;结构基频随矢跨比的减小而减小,支座约束形式对结构频率的影响可忽略,结构基频随顶壳厚度的增加而增加,但增加幅度逐渐减小。

偏心肋骨刚度对环肋功能梯度圆柱壳稳定性的影响

基于唐奈(Donnell)薄壳理论,考虑肋骨偏心影响,采用能量法推导静水压力下环肋功能梯度圆柱壳稳定性特征方程,并利用MATLAB软件求解特征方程,得到静水压力下环肋圆柱壳的屈曲临界载荷。通过与已有文献的对比分析,验证了本文计算方法的正确性。算例分析了静水压力下,考虑肋骨偏心的环肋功能梯度圆柱壳在不同周向波数、幂率指数、壳体长径比、肋骨型号和肋骨间距与半径比等情况下,屈曲临界载荷的变化规律。研究结果表明:圆柱壳屈曲临界载荷随着肋骨间距与半径比增大而减小,随肋骨刚度的增大而增大;肋骨刚度越大,肋骨偏心对圆柱壳稳定性的影响越显著。

某56m大跨环形巨型箱梁双侧悬挑结构分析

提出了一种环形巨型箱梁双侧悬挑的连廊结构形式,此类型连廊可以较好地适用于两个或三个塔楼连接的情况,可以兼顾建筑造型和整体受力要求。采用MIDAS/GEN对连廊结构整体受力进行了分析,着重分析了结构在恒载和活载不利布置下的内力,结果表明,竖向荷载为连廊的主控荷载,对环形巨型箱梁产生较大的扭矩。考虑到环形巨型箱梁受力复杂且内部加劲肋较多,采用壳单元模拟主梁及加劲肋进行了有限元分析,并对设置不同加劲肋的主梁进行了对比分析,分析表明,横隔板加劲肋能够有效传递挑梁内力,同时增加结构的抗扭承载力和抗扭刚度,纵向加劲肋能增大巨型梁的截面模量,提高其抗弯承载力和抗弯刚度。

潜艇耐压艇体肋骨侧倾损伤后剩余强度研究

为研究潜艇耐压艇体环肋圆柱壳结构肋骨损伤后的剩余强度,以肋骨侧倾变形为损伤形式,利用有限元分析软件Ansys,对计算模型在静水外压作用下的应力分布、稳定性和极限承载能力进行计算,分析肋骨侧倾变形对环肋圆柱壳结构力学特性的影响规律。结果表明:肋骨出现侧倾损伤后,损伤肋骨附近跨中壳板中面环向应力是控制结构承载能力的应力指标;随着损伤变形角度的增大,舱段总体稳定性和极限强度均显著降低。利用本文的计算结果,可反推潜艇的剩余极限下潜深度。

轴拉荷载下内置加劲肋内外刚性法兰承载力性能研究

结合国内外现有研究成果,在传统内外刚性法兰的基础上,提出一种内置加劲肋的新型法兰连接形式。采用ANSYS有限元软件,对含内置加劲肋法兰节点进行轴向拉伸参数分析,找出参数变化导致内外螺栓受力的不均匀度变化。结果表明:含内置加劲肋法兰比无内置加劲肋法兰较早达到屈服极限,且最大承载力略小于无内置加劲肋法兰;含内置加劲肋双圈法兰受力情况比较复杂,尤其是内置加劲肋两侧的螺栓轴力明显大于其他地方;内外圈螺栓受力不均匀度随内置加劲肋厚度的增大而增大。

探讨加筋环代替拉筋带在矿山工程支护中的应用

加筋环的主要作用是将填料垂直产生的侧向压力转由加筋环来承担。其技术优势在于:加筋体受力状态易于测试和分析,理论计算可靠符合实际。且加筋环材料比塑性拉筋带成本低效果好。加筋环还具有对填料要求低,易于防腐持久耐用,便于施工等优点。

带框架肋骨圆柱壳振动特性分析

基于Flügge壳体理论,采用波动法建立带框架肋骨加筋圆柱壳数学模型,对其自由振动特性和频响特性进行研究.相比于传统的采用梁模型或平摊法处理环肋,采用圆环板模型研究任意尺寸的环肋.根据肋骨、激励力位置对圆柱壳离散并将激励力作为边界条件处理,对离散子构件运用不同理论分析后通过连续条件组装所有子构件得到运动方程.与有限元结果对比验证本文方法的正确性,在此基础上分析不同惯性矩的框架肋骨对圆柱壳振动特性影响.结果表明:框架肋骨惯性矩高于普通肋骨2倍便影响圆柱壳振动特性,高于512倍时则与舱壁作用相同.

复式钢管混凝土外环板节点抗震性能有限元分析

为了研究复式钢管混凝土外环板节点的抗震性能,通过有限元模拟软件ABAQUS设计并建立了加肋和不加肋两个新型复式钢管混凝土外环板节点模型。模型中为钢管和混凝土分别赋予了不同的本构关系,经过设置分析步,边界条件,加载力等过程,得到了两种节点的破坏形态、承载能力、变形特征等。分析结果表明:两个模型计算得到的滞回曲线均为纺锤形,滞回环饱满,节点破坏均为梁端塑性铰破坏,加肋试件可提高节点的承载力和延性。新型节点整体性强,满足结构设计强柱弱梁及强节点弱构件的设计原则,具有较好的抗震性能,可以应用到工程设计实践中。