有初始缺陷的轴心受压构件稳定性分析

有初弯轴心受压构件,其截面承受一定弯矩时就由屈服进入弹塑性状态,有初弯矩轴心受压柱是极值点失稳问题。当构件为完全弹性杆时,由于初始偏心产生的弯矩使构件常处于弹塑性状态。偏心距大小则影响柱所能承担的欧拉荷载大小。因初弯曲、初偏心大小对受压构件的影响引起极值点失稳现象,在结构分析中,应注意构件的实际承载力,将两者的影响要一并考虑。     

材料力学课程体系改革管见

材料力学是机械、土建类专业的一门重要的专业基础课 ,许多力学基本概念和分析方法都是在材料力学中首先引入的 ,学好材料力学对上述专业打好力学基础至关重要。传统的材料力学课程体系是首先介绍材料的基本变形——拉、压、剪、扭、弯 ,在每种基本变形中均完整地讨论内力、应力强度以及变形刚度等计算 ,然后介绍应力状态、强度理论及组合变形 ,最后是压杆稳定、动荷载及交变应力 (体系前部分框图如图 1 )。图 1传统材料力学教学模式绪论拉压剪切扭转弯曲非圆截面杆的扭转材料的力学性质超静定问题超静定问题超静定问题变形与刚度计算变形与…     

6061-T4铝合金方管压弯构件平面内稳定性研究

为研究6061-T4铝合金方管压弯构件平面内稳定力学性能,建立ANSYS有限元模型,分析初始缺陷幅值和单元划分精度对数值计算稳定承载力的影响,并通过现有试验数据对ANSYS有限元模型加以验证。在此基础上,进一步分析构件长细比和荷载偏心率对构件稳定承载力的影响。将《铝合金结构设计规范》GB50429-2007压弯构件面内稳定计算公式得到的相关曲线与数值计算的相关曲线进行比较,发现规范公式偏保守较多。基于大量参数分析,建议对于强硬化铝合金,GB50429相关公式中修正系数η1改取0.8,将文中建议结果和数值计算结果进行比较,较原公式吻合更好。     

压弯构件的弹塑性分析

在很多弹塑性问题分析中需要随应力状态的变化,不断调整单元刚度矩阵中的有关元素。对于压弯构件,当截面出现塑性时,弹性时期的单元刚度矩阵已经不再适用,即轴力弯距出现耦合现象,需要重新计算本阶段的单元刚度矩阵。可基于截面刚度矩阵以及现有的位移模式推导出弹塑性阶段的单元刚度矩阵。     

材料力学内力求解小技巧

构件发生轴向拉压、剪切与挤压、扭转与弯曲等变形时,均可采用截面法研究其内力,即将构件假想地沿某一横截面切开,去掉一部分,保留另一部分,同时在该截面上用内力表示去掉部分对保留部分的作用,建立保留部分的静力平衡方程,求出内力。按照上述步骤求解构件变形时的内力,解题过程较繁琐、麻烦,可以将其简化,先找出内力的正向,运用相关计算公式,利用口诀"相反为正"快速准确地求解。     

轴心受压构件弹性扭转的失稳分析

钢结构中一般采用非圆截面构件,此类构件的扭转与圆形截面构件不同,前者扭转后的截面不再保持平面,而要发生翘曲,即截面上各点产生轴向位移。如果能够自由翘曲,外扭矩将全部由剪应力抵抗,这类扭转称为自由扭转、纯扭转或均匀扭转;如果截面不能自由翘曲,则外扭矩由剪应力和翘曲扭矩共同抵抗,这类扭转称为约束扭转或非均匀扭转。     

怎样快速绘制剪力图和弯矩图

在工程构件中，最常见的变形形式是弯曲变形和弯扭组合变形。它们的强度计算必须以剪力图和弯矩图的绘制来找到危截面为前提，而这一绘制过程复杂，计算量大。根据各种载荷的剪力图和弯矩图规律对这一过程进行简化，可找到一种学生易于掌握，且准确率高的方法。     

多种长细比的大型钢筒仓结构的屈曲设计（英文）

目的:大型钢筒仓结构在正常装卸料过程中极易发生各种失稳破坏。本文旨在分析多种长细比的大型钢筒仓结构在散料荷载作用下的屈曲性能,为结构的稳定设计提供理论依据及技术支持。创新点:1.提出散料荷载作用下大型钢筒仓结构屈曲分析的4种典型工况:轴对称卸料荷载工况、小偏心卸料荷载工况、大偏心卸料荷载工况和大偏心装料荷载工况;2.建立了适用于不同屈曲分析类型的多种数值模型,研究了结构的稳定性能,并分析了各种非线性、初始几何缺陷、仓壁厚度的分布和基底嵌固刚度等对结构稳定性能的影响。方法:1.根据不同工况下散料荷载分布的特点和屈曲分析类型的差异,通过非线性有限元方法,研究结构在四种散料荷载工况下的稳定性能;2.通过研究结构在各种非线性屈曲分析下的荷载-位移全过程响应,确定结构的屈曲临界荷载和结构的稳定承载力;3.比较各种荷载工况下结构的屈曲临界荷载、屈曲模态及仓壁厚度分布特点,分析结构用钢量指标的变化。结论:1.非线性屈曲分析的荷载-位移曲线是高度非线性的,不同长细比钢筒仓的屈曲平衡路径之间有较大差异。2.钢筒仓结构的屈曲延性随长细比的减小而显著增大。3.材料非线性对结构的稳定性极为不利;几何非线性和初始几何缺陷对结构稳定性能的影响与结构的长细比密切相关。4.壁厚的分布对钢筒仓的稳定承载力和屈曲模态影响很大;设计时应考虑仓壁壁厚的不同组合形式,并确定使结构取得最大稳定承载力的仓壁最优分布形式。5.装料或卸料过程中的偏心使结构的储存效率(容耗比指标)显著降低。     

T形配钢型钢混凝土偏压构件力学性能研究

建立了T形配钢型钢混凝土偏压构件力学性能分析的有限元模型,计算结果得到以往实验结果的验证。在此基础上,分析了不同阶段材料应力状态和各参数对偏压构件力学性能的影响。结果表明:T形配钢型钢混凝土构件在不同加载角下的性能有所不同,加载角为180°时极限承载力大于其他角度情况;混凝土抗压强度、型钢含钢率、配筋率、荷载偏心率、长细比对构件荷载-变形曲线的影响较大,随着混凝土强度、型钢含钢率、配筋率的增加,极限承载力和刚度增加;随着荷载偏心率的增加,极限承载力和刚度下降;随着构件长细比的增加,构件承载力总体呈现线性下降趋势,刚度下降明显。     

一种用于空间框架结构几何非线性分析的切线刚度矩阵

为了改善空间框架结构的几何非线性分析,根据总势能驻值原理推导了一个三维梁单元,用增量切线刚度矩阵代替传统的增量割线刚度矩阵.新的切线刚度矩阵除了常用的线性刚度和几何刚度矩阵外,还包含2个变形刚度矩阵,这2个矩阵是由每个增量步中轴力和弯距的变化引起的,是单元变形的函数,包含轴向、横向和扭转变形的耦合项.考虑空间转动和弯距的特征,增加一个修正矩阵,使提出的单元通过刚体测试,达到良好的收敛性能.实例显示使用较少的单元模拟构件仍可有效、准确地得到空间框架的轴向扭转和弯扭屈曲的非线性性能.     

钢筋砼矩形截面纵向受拉钢筋截面面积的直接计算法

房屋建筑中,梁板是典型的受弯构件,在荷载作用下,受弯构件的截面将承受弯矩M和剪力V的作用,由于弯矩M的作用,构件可能沿某个正截面(即垂直于梁轴的各个截面)发生损坏,故需进行正截面受弯承载力计算.即根据荷载作用计算截面的弯矩M来确定纵向受拉钢筋的截面面积A_s.而教材中所讨论的公式法和表格法都有使用不便之处,本文仅就此谈谈自己在教学工作中所介绍的直接计算法.一、教材中的公式法和表格法根据适筋梁破坏阶段的应力图,对其受压区混凝土的应力分布经等效代换,可得单筋矩形截面的等效矩形应力图.     

高强混凝土T形截面双向压弯构件研究(英文)

在试验的基础上,编制了计算机程序,计算结果与试验结果吻合良好．在此基础上,研究了高强混凝土Ｔ形截面双向压弯构件的受弯性能,其中加荷角度、轴压比和纵筋配筋率是影响高强混凝土Ｔ形截面构件受弯性能的主要因素．     

构件截面几何量探趣

通过诸种方案的确切数据比较,从构件横截面几何量角度,指出空心圆截面、工字形截面在传动轴(压杆)及平面弯曲梁上的独特魅力及设计时应兼顾的问题。     

漫谈构件的截面几何量与截面形状

通过三种方案的确切数据比较，揭示了构件截面几何量与截面形状的内在关系，指出空心圆截面构件作为传动轴和压杆以及工字形截面构件作为平面弯曲梁时，显得十分合理，究其原因，就在于它们具有科学的截面几何量。     

组合结构及其框架梁柱节点抗震设计

钢——混凝土组合结构由于其经济、刚度大、抗震性能好而广泛地应用于工业建筑,然而对于组合结构构件的某些特性扩大应用范围后,某些构件的工作性能,尚须不断研究。譬如：当钢管混凝土用做基础桩和输电杆框架柱时,其内力和变形十分复杂,其弯扭性能是十分重要的因素。目前填充型圃钢管柱、混凝土梁构成的粱柱刚性抗震节点有很好的抗震性能(圃管截面的流体动力特性好),能够保证组合结构框架粱柱在地震区推广使用。     

混凝土结构及砌体结构期末复习

1 各章的学习要求 受弯构件正截面、斜截面承载力计算,受压构件承载力计算,钢筋混凝土梁板结构为重点内容。受弯构件与受压构件部分要求理解受力各阶段的应力分布、破坏特征及计算的基本假定,熟练掌握承载力计算。 钢筋混凝土的力学性能、结构设计方法、受拉构件承载力计算为次重点内容。 钢筋混凝土构件变形和裂缝验算、预应力混凝土的基本知识为了解内容。     

锥形杆应力公式的讨论

锥形杆在拉(压)、扭、弯时,平面假设不成立,严格地说,用材料力学的方法给出的应力公式不能用,而应该根据弹性理论给出其应力的计算公式.本文就锥形杆在拉压与扭转以及锥形梁在集中力作用下弯曲时,分别用材料力学和弹性力学的方法给出应力公式并加以讨论,同时对材料力学给出的结果及误差进行分析.     

钢结构构件稳定承载力分析简述

对钢结构工程进行分析,不难发现结构中实际存在着大量的轴心受压和压弯构件.这一类构件容易发生失稳破坏,尤其是压弯构件不仅受轴向压力的作用,同时还在横截面受到弯矩作用,整体受力比较复杂.所以对钢结构构件的稳定理论分析具有重要意义.     

“钢结构稳定”概念的教学探索与实践

基于浙江省高等学校精品在线开放课程共享平台、微课评审平台和钢结构多功能实验教学平台,以学生为中心,以结果为导向,采用混合式教学,将塑造学生工程思维作为教学过程目标,将培养学生严谨的逻辑思维作为教学能力目标,先通过引入动画和实验视频,展示材料强度破坏和不同截面轴心受压整体屈曲及梁的弯扭屈曲模式,透过现象,分析失稳本质,从而进一步加深学生对整体稳定概念的理解与应用。     

混凝土结构及砌体结构期末复习

1 各章的学习要求受弯构件正截面、斜截面承载力计算,受压构件承载力计算。钢筋混凝土梁板结构为重点内容。受弯构件与受压构件部分要求理解受力各阶段的应力分布、破坏特征及计算的基本假定,熟练掌握承载力计算。钢筋混凝土的力学性能、结构设计方法、受拉构件承载力计算为次重点内容。钢筋混凝土构件变形和裂缝验算、预应力混凝土的基本知识为了解内容。2 考试的几点说明本学期本课程为闭卷考试。试题内容不超出本复习提要的范