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单轴对称工字形截面圆弧拱的屈曲分析 被引量：8
1
作者 许强 童根树 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期64-69,共6页
根据文献[1]提出的任意开口薄壁截面圆弧曲梁的翘曲位移表达式，本文利用能量原理导出了单轴对称工字形截面拱的稳定平衡方程。文中主要对工字形截面拱在均布径向荷载 (均匀受压 )和两端作用大小相等、方向相反的端弯矩 (均匀弯曲 )条... 根据文献[1]提出的任意开口薄壁截面圆弧曲梁的翘曲位移表达式，本文利用能量原理导出了单轴对称工字形截面拱的稳定平衡方程。文中主要对工字形截面拱在均布径向荷载 (均匀受压 )和两端作用大小相等、方向相反的端弯矩 (均匀弯曲 )条件下的弯扭屈曲进行分析，给出临界荷载的理论解答；考虑了工字形截面不同放置时拱失稳模式的不同，分析截面不对称性对临界荷载的影响，并与已有的文献进行比较。 展开更多
关键词 圆弧拱 单轴对称 工字形 弯扭失稳
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T型截面拱在拱顶集中力作用下的平面外弯扭失稳 被引量：7
2
作者 刘璐璐 刘爱荣 卢汉文 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2020年第S01期151-156,共6页
该文以在拱顶径向集中力作用下T型截面两端铰接圆弧拱为研究对象,考虑了剪切变形的影响,推导了适用于单轴对称截面的应变与位移函数关系。求解了拱屈曲前精确的内力。再根据势能驻值原理和RayleighRitz法推导了T型截面圆弧拱弯扭屈曲荷... 该文以在拱顶径向集中力作用下T型截面两端铰接圆弧拱为研究对象,考虑了剪切变形的影响,推导了适用于单轴对称截面的应变与位移函数关系。求解了拱屈曲前精确的内力。再根据势能驻值原理和RayleighRitz法推导了T型截面圆弧拱弯扭屈曲荷载解析解,并与有限元数值结果进行了比较,二者吻合较好,证明了理论解的正确性。研究发现,单轴对称参数βx对弯扭屈曲荷载的影响明显,且剪切变形对较浅的拱影响较为明显。 展开更多
关键词 圆弧拱 T型截面 拱顶径向集中力 弯扭失稳 单轴对称参数
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基于绝对节点坐标法的变截面拱面外弯扭振动分析 被引量：5
3
作者 刘茂 王忠民 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第15期232-237,245,共7页
基于绝对节点坐标法(absolute nodal coordinate formulation,ANCF)研究了均质变截面Euler-Bernoulli拱的面外弯扭振动的振动特性。建立了考虑面外弯曲和扭转的均质的振动模型,在总体惯性坐标系下,将它划分为若干个变截面拱单元,给出单... 基于绝对节点坐标法(absolute nodal coordinate formulation,ANCF)研究了均质变截面Euler-Bernoulli拱的面外弯扭振动的振动特性。建立了考虑面外弯曲和扭转的均质的振动模型,在总体惯性坐标系下,将它划分为若干个变截面拱单元,给出单元的动能、应变能以及外力势能的表达式,得到了单元质量矩阵和刚度矩阵,进而获得了拱的总体的质量矩阵和刚度矩阵。应用Lagrange方程建立了拱的弯扭振动微分方程。数值计算了两端固定的等截面圆弧拱和变截面圆弧拱的前三阶频率,画出了相应的振型图,分析了变截面圆弧拱的中心角、半径、高宽比以及均布径向载荷对其振动特性的影响规律;数值计算了两端固定的等截面和变截面抛物线型非圆弧拱的前三阶频率,画出了相应的振型图。 展开更多
关键词 绝对节点坐标法(ANCF) 非圆弧拱 面外弯扭振动 变截面
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圆拱状断面隧道拱圈支承力衰减规律的研究 被引量：3
4
作者 姜晨光 张玉杰 +2 位作者 纪奎兴 谷元中 彭建国 《交通标准化》 2003年第6期55-57,共3页
笔者在长期的工程实践中发现,传统的圆拱状断面隧道承压能力分析方法有一定的缺陷,圆拱状断面隧道拱壁支承力的传递有一定的规律可循。通过细致的理论分析,笔者初步找出了圆拱状断面隧道拱壁支承力传递的基本规律。
关键词 圆拱状断面 隧道拱壁 支承力 衰减规律 隧道拱圈 力学分析
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单轴对称截面圆弧拱在局部区域径向均布荷载下的弯扭失稳 被引量：2
5
作者 刘璐璐 刘爱荣 《科学技术与工程》 北大核心 2021年第24期10407-10414,共8页
为了探究单轴对称截面圆弧拱的弯扭失稳行为,研究了局部区域径向均布荷载作用下单轴对称工字形截面两端铰接圆弧拱的弯扭失稳问题,考虑了剪切变形的影响,推导了失稳前拱的弯矩,轴力和剪力表达式。根据势能驻值原理和Rayleigh-Ritz法,得... 为了探究单轴对称截面圆弧拱的弯扭失稳行为,研究了局部区域径向均布荷载作用下单轴对称工字形截面两端铰接圆弧拱的弯扭失稳问题,考虑了剪切变形的影响,推导了失稳前拱的弯矩,轴力和剪力表达式。根据势能驻值原理和Rayleigh-Ritz法,得到了单轴对称截面圆弧拱弯扭失稳临界荷载理论解,并将其和有限元结果进行了对比。结果表明:当截面的较宽翼缘位于拱的顶部时,拱的弯扭失稳临界荷载值会增大;考虑剪切变形影响的浅拱的弯扭失稳临界荷载小于不考虑剪切变形的临界荷载;局部参数对拱的弯扭失稳临界荷载影响明显,弯扭失稳临界荷载随着局部参数的增大而减小。 展开更多
关键词 圆弧拱 单轴对称截面 局部区域径向均布荷载 弯扭失稳 单轴对称参数
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I形截面圆弧拱弹性弯扭屈曲研究
6
作者 惠宽堂 李瑾 +1 位作者 樊军建 周铁钢 《西安建筑科技大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2013年第4期520-525,539,共7页
用Beam 188单元建立了可考虑荷载作用位置的有限元模型.通过对三种荷载模式下I形截面固支和销支圆弧拱计算结果的比较,研究了支座类型、荷载模式和矢跨比对钢拱平面外屈曲的影响.对于理想支座约束,发现径向荷载作用下销支拱平面外屈曲... 用Beam 188单元建立了可考虑荷载作用位置的有限元模型.通过对三种荷载模式下I形截面固支和销支圆弧拱计算结果的比较,研究了支座类型、荷载模式和矢跨比对钢拱平面外屈曲的影响.对于理想支座约束,发现径向荷载作用下销支拱平面外屈曲荷载与固支拱相同,环向均布竖向荷载作用下和水平均布竖向荷载作用下销支拱平面外屈曲荷载在较大矢跨比时明显高于固支拱;通过对荷载作用在I形截面上翼缘、形心、下翼缘固支钢拱平面外屈曲荷载的比较,发现随矢跨比的减小、荷载作用高度的降低,平面外屈曲荷载愈来愈大. 展开更多
关键词 圆弧拱 I形截面 平面外失稳 荷载作用位置
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U形截面圆弧拱平面外稳定性研究
7
作者 惠宽堂 李瑾 樊军建 《空间结构》 CSCD 北大核心 2014年第2期71-76,96,共7页
用BEAM 188梁单元和SHELL 181壳单元建立了两种可考虑荷载作用位置的有限元模型,相互验证了模型的正确性.通过对两种荷载模式下U形截面无铰和两铰圆弧拱计算结果的比较,研究了支座类型、荷载模式和矢跨比对钢拱平面外屈曲的影响.对于理... 用BEAM 188梁单元和SHELL 181壳单元建立了两种可考虑荷载作用位置的有限元模型,相互验证了模型的正确性.通过对两种荷载模式下U形截面无铰和两铰圆弧拱计算结果的比较,研究了支座类型、荷载模式和矢跨比对钢拱平面外屈曲的影响.对于理想的支座约束,发现径向均布荷载作用下两铰拱平面外屈曲荷载与无铰拱相同,竖向均布荷载作用下两铰拱平面外屈曲荷载在较大矢跨比时明显高于无铰拱;由于两铰与无铰拱的支座构造不同,满足什么条件平面外约束可按无铰对待有待研究.通过对加缀板与加隔板U形截面两铰圆弧拱平面外屈曲荷载的比较,发现加缀板形成间断闭合截面对屈曲荷载提高更显著,且用料少、施工简单. 展开更多
关键词 圆弧拱 U形截面 平面外失稳 加缀板
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深部大倾角煤岩层巷道断面形状与耦合支护 被引量：16
8
作者 张进鹏 刘立民 +3 位作者 刘传孝 赵艳鹏 孙东玲 邵军 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期4074-4087,共14页
针对大倾角煤岩层巷道围岩局部应力集中导致普通断面形状和支护方案难以控制围岩稳定的问题,本文以新汶矿区某矿6196疏水巷为工程背景,通过理论分析、数值模拟、工程实践等方法研究深部大倾角煤岩层巷道围岩应力分布特征和层间剪切滑移... 针对大倾角煤岩层巷道围岩局部应力集中导致普通断面形状和支护方案难以控制围岩稳定的问题,本文以新汶矿区某矿6196疏水巷为工程背景,通过理论分析、数值模拟、工程实践等方法研究深部大倾角煤岩层巷道围岩应力分布特征和层间剪切滑移变形机制;综合考虑半圆拱形断面承载能力强、应力集中程度低和斜顶梯形两帮受力合理的优点,设计偏心圆弧拱形断面,提出非对称耦合支护方案,并通过工程实践验证其有效性。研究结果表明:大倾角煤岩层巷道上覆岩层的重力作用使巷道帮角部位发生剪切滑移变形,在巷道2个对角处产生应力集中而在另外2个对角处产生应力释放;大倾角煤岩层巷道左侧顶底板位移整体大于右侧顶底板位移,右帮水平位移整体大于左帮水平位移;基于偏心圆弧拱形断面和非对称耦合支护方案进行围岩控制,顶帮锚杆载荷逐渐趋于稳定,巷道顶底板和两帮的平均变形量分别为134 mm和112 mm,说明围岩变形均在允许范围,深部大倾角煤岩层巷道变形得到了有效控制。 展开更多
关键词 深部大倾角 煤岩层巷道 破坏机理 变形特征 偏心圆弧拱形断面 非对称耦合支护
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望云煤矿开拓大巷穿越断层破碎带支护研究
9
作者 梁彬 《山东煤炭科技》 2023年第8期13-15,21,共4页
为保障望云煤矿开拓大巷穿越断层破碎带的施工安全及长期稳定,通过钻孔窥视、数值模拟等方法,探究断层构造影响下围岩松动圈发育特征,以组合拱理论为基础对锚杆、锚索支护进行优化设计,采用可伸缩U型钢架提高支护强度,数值模拟验证支护... 为保障望云煤矿开拓大巷穿越断层破碎带的施工安全及长期稳定,通过钻孔窥视、数值模拟等方法,探究断层构造影响下围岩松动圈发育特征,以组合拱理论为基础对锚杆、锚索支护进行优化设计,采用可伸缩U型钢架提高支护强度,数值模拟验证支护方案的可行性,实现了快速顺利通过F15断层,为后续巷道支护及施工提供可靠参考。 展开更多
关键词 直墙半圆拱断面 组合拱理论 松动圈
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