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任意弹性边界的多段梁自由振动研究 被引量：11
1
作者 鲍四元 周静 陆健炜 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2020年第9期985-993,共9页
研究了连续多段梁的自由振动特性.为区别于诸简支等传统约束边界,提出了弹性约束边界下多段梁结构的自由振动特性分析方法.首先根据谱几何法,在传统Fourier级数的基础上添加四个辅助函数,构造了多段Euler梁中每段的横向位移函数.其次,... 研究了连续多段梁的自由振动特性.为区别于诸简支等传统约束边界,提出了弹性约束边界下多段梁结构的自由振动特性分析方法.首先根据谱几何法,在传统Fourier级数的基础上添加四个辅助函数,构造了多段Euler梁中每段的横向位移函数.其次,将位移函数的假设谱几何形式代入多段梁结构的Lagrange函数得到新的表达式,由Hamilton原理将自由振动问题化成矩阵特征值形式,从而求解出任意弹性边界条件下多段梁的自振频率和模态.针对四个具体算例,通过改变边界处弹簧刚度值可求得不同边界条件下连续多段梁的自振频率和模态.与已有文献的结果比较,充分验证了该文方法的正确性、规范性和高效性. 展开更多
关键词 谱几何法 任意边界 多段梁 自由振动
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木网壳节点半刚性研究 被引量：7
2
作者 周烨楠 陆伟东 孙小鸾 《结构工程师》 北大核心 2018年第2期100-108,共9页
木网壳节点多数介于刚接和铰接的一种半刚性节点,选择一种螺栓钢填板节点,进行JD1、JD2两组节点抗弯试验,通过改变节点的螺栓排数体现节点弹性阶段抗弯刚度的不同,得到其荷载-位移曲线和弯矩-转角曲线。在此基础上,建立节点多段梁模型,... 木网壳节点多数介于刚接和铰接的一种半刚性节点,选择一种螺栓钢填板节点,进行JD1、JD2两组节点抗弯试验,通过改变节点的螺栓排数体现节点弹性阶段抗弯刚度的不同,得到其荷载-位移曲线和弯矩-转角曲线。在此基础上,建立节点多段梁模型,根据力法计算模型弹性段跨中位移理论值。利用Beam189的非线性广义梁截面特征模拟节点域和杆件之间的连接部位,建立有限元模型,得到分析值,将其结果与试验值和理论值对比,验证简化模型的合理性。最后将多段梁模型运用到木网壳半刚性模型中,考虑节点刚度对网壳极限承载力的影响。 展开更多
关键词 半刚性连接 多段梁 非线性广义梁截面特征
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杆件初始缺陷对单层凯威特球面网壳地震响应影响研究 被引量：10
3
作者 杨大彬 吴金志 +2 位作者 王天佳 胡明娜 李思遥 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期1-11,共11页
为研究杆件初始缺陷对单层凯威特球面网壳地震响应的影响,利用Open SEES有限元程序,采用多段梁法模拟杆件初始缺陷,给出了Open SEES模拟空间网格结构圆管杆件滞回的多段梁法建模参数合理取值,基于GB 50017—2003《钢结构设计规范》中压... 为研究杆件初始缺陷对单层凯威特球面网壳地震响应的影响,利用Open SEES有限元程序,采用多段梁法模拟杆件初始缺陷,给出了Open SEES模拟空间网格结构圆管杆件滞回的多段梁法建模参数合理取值,基于GB 50017—2003《钢结构设计规范》中压杆稳定系数拟合了圆管等效偏心率和正则化长细比的关系式。考虑杆件初弯曲方向随机分布,建立了不同参数单层凯威特球面网壳模型,对网壳增量动力分析的最大位移进行了比较。结果表明：当网壳处于弹性状态时,杆件缺陷对其地震响应的影响可以忽略;当网壳进入塑性状态后,杆件缺陷对其地震响应的影响不可忽略,不同杆件初弯曲方向的网壳地震响应离散程度随地震动强度提高基本呈增大趋势;地震动强度较大时,考虑杆件缺陷和结构整体缺陷的单层网壳地震响应和仅考虑整体缺陷的单层网壳地震响应差异较大,两者最大位移的相对大小并无规律性,其关键影响因素为地震作用下塑性杆件分布的离散程度。 展开更多
关键词 单层网壳 杆件初始缺陷 增量动力分析 OPENSEES 多段梁法 地震响应
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网架结构特征值屈曲分析的数值方法 被引量：1
4
作者 乐风江 杨富儒 +1 位作者 方希兵 赵文 《工业建筑》 北大核心 2023年第11期161-167,共7页
讨论和证明了网架结构特征值屈曲分析中的单元选用应采用多段梁单元。通过铰支受压杆和铰接桁架的稳定性分析,对比解析解与近似解,指出单元选择的关键在于合适的形函数。通过分别采用杆单元、不同形函数的不分段与分段的梁单元(多段梁单... 讨论和证明了网架结构特征值屈曲分析中的单元选用应采用多段梁单元。通过铰支受压杆和铰接桁架的稳定性分析,对比解析解与近似解,指出单元选择的关键在于合适的形函数。通过分别采用杆单元、不同形函数的不分段与分段的梁单元(多段梁单元)对单一网架结构和考虑下部框架的网架进行特征值屈曲分析,对比表明:采用杆单元对网架进行特征值屈曲分析时,其最低阶屈曲荷载系数过大;采用高阶形函数的梁单元若不分段,可以得出较为准确的屈曲荷载系数,但屈曲模态不能反映杆件屈曲;采用梁单元并考虑分段,可以求得较为准确的临界荷载,其屈曲模态合理,能够反映杆件屈曲。 展开更多
关键词 网架结构 稳定 特征值屈曲分析 杆件屈曲 多段梁单元
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强震作用网架结构动力稳定分析的数值方法
5
作者 魏文晖 赵启元 +1 位作者 方希兵 乐风江 《武汉理工大学学报》 CAS 2023年第11期71-78,共8页
探讨了网架结构动力稳定分析的数值方法,阐明了网架结构模态分析和动力稳定分析中的单元选用应采用多段梁单元的原因。通过采用不同形函数的不分段与分段的梁单元(多段梁单元)对简支梁和考虑下部框架的网架结构进行模态分析,并将多段梁... 探讨了网架结构动力稳定分析的数值方法,阐明了网架结构模态分析和动力稳定分析中的单元选用应采用多段梁单元的原因。通过采用不同形函数的不分段与分段的梁单元(多段梁单元)对简支梁和考虑下部框架的网架结构进行模态分析,并将多段梁单元应用于网架结构动力稳定性分析。结果表明:采用高阶形函数的不分段梁单元,能得到较为准确的自振频率,但无法直接反映杆件失稳;采用多段梁单元,可以模拟得到较为准确的自振频率,且可以模拟杆件失稳。强震作用下网架结构稳定分析采用分段的高阶形函数梁单元,数值分析结果更为准确可靠,可以得到合理的失效模式和破坏荷载。 展开更多
关键词 网架结构 强震作用 多段梁单元 杆件失稳 动力稳定
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超大浮体的多段梁模型特性分析 被引量：1
6
作者 孙永岗 孙建群 +2 位作者 郭飞 付世晓 邹刚 《解放军理工大学学报（自然科学版）》 EI 北大核心 2015年第5期456-464,共9页
为分析超大型浮体的水弹性响应特性,以某超大型浮体为研究对象,通过建立多段梁模型,并利用ANYSY软件进行结构干模态分析,利用流体分析软件求解得到结构的水动力系数,最后通过水弹性计算程序对超大型浮体在不同浪向、不同波长波浪作用下... 为分析超大型浮体的水弹性响应特性,以某超大型浮体为研究对象,通过建立多段梁模型,并利用ANYSY软件进行结构干模态分析,利用流体分析软件求解得到结构的水动力系数,最后通过水弹性计算程序对超大型浮体在不同浪向、不同波长波浪作用下的水弹性响应进行了研究。同时,为分析超大型浮体连接件刚度的影响,对不同连接件刚度下的水弹性响应进行了对比分析。计算结果表明,长波作用下浮体的刚体作用占主导,而在短波作用下弹性变形占主导;浮体对波浪的浪向较为敏感,但弹性变形的最大值一般出现在波长接近于浮体在波浪入射角方向上投影的长度时,浮体的水弹性响应对连接件的刚度较为敏感。 展开更多
关键词 超大浮体 多段梁模型 水弹性 波浪 连接件刚度
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空间双层网格结构强震失效机理与隔震研究
7
作者 张辰啸 《国际地震动态》 2017年第6期35-36,共2页
新中国成立以来,伴随国家经济的腾飞,国内出现越来越多的大跨度空间结构,而空间双层网格结构以其安全性与经济性在空间结构中应用极为广泛.但是,2013年4月20日,芦山发生Ms7.0地震,
关键词 空间双层网格结构 震害 曲线多段梁 动力屈曲 三维隔震
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纤维单元单轴材料本构对圆钢管轴向滞回性能模拟的影响研究
8
作者 杨大彬 胡明娜 +1 位作者 周学军 姚云龙 《建筑钢结构进展》 CSCD 北大核心 2018年第3期19-25,32,共8页
基于纤维单元和单轴材料本构的多段梁法在钢管结构的滞回性能模拟中得到了广泛应用。利用OpenSees程序和多段梁法,以现有的3个圆钢管轴向加载滞回性能试验为基准,对以下4种常用的单轴材料本构对圆钢管轴向滞回性能模拟的影响进行了研究... 基于纤维单元和单轴材料本构的多段梁法在钢管结构的滞回性能模拟中得到了广泛应用。利用OpenSees程序和多段梁法,以现有的3个圆钢管轴向加载滞回性能试验为基准,对以下4种常用的单轴材料本构对圆钢管轴向滞回性能模拟的影响进行了研究:不考虑弹塑性过渡段的随动硬化模型、考虑弹塑性过渡段的随动硬化模型、不考虑弹塑性过渡段的混合硬化模型和考虑弹塑性过渡段的混合硬化模型。分别对3个圆钢管的轴向荷载-轴向位移滞回性能进行了试验和数值模拟的对比分析,研究表明,包含弹塑性过渡段的混合硬化单轴材料本构模型能够有效模拟圆钢管的轴向滞回性能,而不考虑弹塑性过渡段的随动硬化单轴材料本构模型不能有效模拟圆钢管的轴向滞回性能;单轴材料本构中弹塑性过渡参数对圆钢管的轴向滞回性能有较大影响,应在模型中考虑;各向同性硬化系数对圆钢管的轴向滞回性能影响不大;不同杆件的单轴材料本构模型参数可能有较大差异,应根据试验数据确定参数取值。 展开更多
关键词 纤维单元 单轴材料本构 OPENSEES 多段梁法 轴向滞回性能
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杭州电竞中心结构设计重难点概述
9
作者 熊森 冯孝宾 +3 位作者 张卫 罗俊 鲁伟 郑小庆 《建筑结构》 北大核心 2024年第17期9-15,共7页
杭州电竞中心内圈主体结构采用钢框架-支撑结构,外圈采用“大倾角梭形斜柱+多段钢折梁框架”,是集承重与抗侧力于一体的结构体系,屋盖采用车辐式索承网格自平衡结构形式。详细介绍了地下结构、中央场馆结构的设计要点,门厅处利用建筑造... 杭州电竞中心内圈主体结构采用钢框架-支撑结构,外圈采用“大倾角梭形斜柱+多段钢折梁框架”,是集承重与抗侧力于一体的结构体系,屋盖采用车辐式索承网格自平衡结构形式。详细介绍了地下结构、中央场馆结构的设计要点,门厅处利用建筑造型空间设计为多段钢折梁与跨层桁架相结合的结构形式;室内二层至三层楼面设计一浮空弧形人行桥,截面形式为薄壁钢箱梁,桥宽2.2m,跨度57m,采用“上挂下支”的稳定结构形式。对整体结构进行了静力弹性、动力弹塑性、振动台试验、典型节点有限元、整体稳定以及局部稳定等系列分析与试验。结果表明:结构在静力荷载和地震作用下强度和刚度均满足规范要求;典型节点极限承载力为荷载设计值的4.17倍;结构整体稳定性安全系数为3.79;斜柱局部稳定安全系数为2.52。合理的设计保证了结构的安全、经济和实用性。 展开更多
关键词 杭州亚运会 杭州电竞中心 钢框架-支撑 大倾角梭形斜柱 多段钢折梁 车辐式索承网格自平衡结构
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多段微梁固有振动特性的尺寸效应分析
10
作者 陈大双 郝淑英 +1 位作者 张昆鹏 张琪昌 《天津理工大学学报》 2022年第6期1-7,共7页
尺寸效应将影响多段微梁的固有振动特性。针对微机电系统中一种三段式微梁,基于哈密顿原理建立了多段微梁的无阻尼自由振动方程,并求出微梁的固有频率和模态,将不同角度下的理论结果与有限元仿真进行对比验证。采用修正偶应力理论推导... 尺寸效应将影响多段微梁的固有振动特性。针对微机电系统中一种三段式微梁,基于哈密顿原理建立了多段微梁的无阻尼自由振动方程,并求出微梁的固有频率和模态,将不同角度下的理论结果与有限元仿真进行对比验证。采用修正偶应力理论推导考虑材料尺度参数的多段微梁变形能表达式,并进行多段微梁固有频率和模态的尺寸效应分析。结果表明:随着材料尺度参数与特征尺寸比值的增大,多段微梁的固有频率逐渐增加。微梁各段间的角度越大,尺寸效应对1阶固有频率的影响越显著,而尺寸效应对微梁的模态几乎没有影响。 展开更多
关键词 多段微梁 哈密顿原理 固有振动 尺寸效应
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