大跨度缆索承重桥梁非线性静风扭转失稳机理的研究 被引量：10

1

作者 罗建辉 陈政清 刘光栋 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2007年第z2期145-154,共10页

建立了静风荷载作用下大跨度缆索承重桥梁的非线性扭转失稳模型,导出了求解平衡路径的非线性方程。对于静风扭转平衡路径的稳定性进行了全过程的理论分析。分析了升力矩系数和扭转刚度的非线性特性对于稳定条件、失稳点以及失稳机理的... 建立了静风荷载作用下大跨度缆索承重桥梁的非线性扭转失稳模型,导出了求解平衡路径的非线性方程。对于静风扭转平衡路径的稳定性进行了全过程的理论分析。分析了升力矩系数和扭转刚度的非线性特性对于稳定条件、失稳点以及失稳机理的影响。静风扭转失稳的性质为跳跃式极值失稳。发生失稳的条件取决于升力矩系数和扭转刚度的曲线形状。只有当升力矩系数曲线有上凹段或扭转刚度曲线有下凹段存在时,扭转失稳才有可能发生。对于升力矩系数曲线不存在上凹段和扭转刚度曲线不存在下凹段时,平衡路径是稳定的,不会发生静风扭转失稳。扭转刚度的弱化是引起静风扭转失稳的因素之一。升力矩系数的非线性特性将引起等效刚度弱化,也是引起静风扭转失稳的因素之一。当初始攻角较大时,这种等效刚度弱化效应尤其应该给予重视。提出了新的失稳临界风速公式。公式统一,包含了非线性失稳及线性理论的结果;公式简洁,形式上与线性理论的公式相同。对于线性扭转刚度或线性升力矩系数的情形,临界点的物理意义明确、便于图解。新的临界风速公式还反映了初始攻角的影响。初始攻角增大,临界风速减小。 展开更多

关键词 静风稳定性 缆索承重桥 失稳机理 临界风速 升力矩系数 扭转

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简支梁弹性临界弯矩计算方法研究进展 被引量：2

2

作者 郭兵 孙乃毅 杨大彬 《山东建筑大学学报》 2017年第1期69-77,共9页

整体稳定系数是计算刚结构受弯构件整体稳定的重要依据,而弹性临界弯矩是影响整体稳定系数的主要因素,因此弹性临界弯矩准确与否直接影响稳定计算结果。目前,简单条件下简支梁弹性临界弯矩的计算方法采用的是精确法,但适用范围有限;复... 整体稳定系数是计算刚结构受弯构件整体稳定的重要依据,而弹性临界弯矩是影响整体稳定系数的主要因素,因此弹性临界弯矩准确与否直接影响稳定计算结果。目前,简单条件下简支梁弹性临界弯矩的计算方法采用的是精确法,但适用范围有限;复杂条件下简支梁弹性临界弯矩的计算方法采用的是简化法,对于任意荷载和侧向支撑条件下的简支梁临界弯矩,只能借助等效弯矩系数来进行简化计算。文章阐述了简单条件下的精确法、复杂荷载下的精确法、复杂条件下的简化法等不同结构荷载条件下求解临界弯矩方法的研究进展,通过研究在荷载作用点位置、相邻梁段间的支持、整体稳定系数等影响因素,阐述了复杂条件下弹性临界弯矩计算的简化法存在的问题、影响及根源,对复杂条件下的简支梁弹性临界弯矩计算的能量法进行了展望。 展开更多

关键词 简支梁 弹性临界弯矩 简化法 等效弯矩系数 总势能

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风吸力下跨中设置一根拉条的连续两跨C形檩条的弯扭屈曲 被引量：2

3

作者 毛荷月 童根树 《工业建筑》 CSCD 北大核心 2017年第2期151-157,共7页

采用开口薄壁杆件理论及考虑腹板局部变形的拉条有效刚度,提出单跨跨中设置拉条的连续两跨C形冷弯薄壁檩条的弯扭屈曲的总势能;经过ANSYS的壳单元分析,从广泛的参数范围考察了檩条的屈曲模态;应用Ritz法得到风吸力作用下连续两跨C形檩... 采用开口薄壁杆件理论及考虑腹板局部变形的拉条有效刚度,提出单跨跨中设置拉条的连续两跨C形冷弯薄壁檩条的弯扭屈曲的总势能;经过ANSYS的壳单元分析,从广泛的参数范围考察了檩条的屈曲模态;应用Ritz法得到风吸力作用下连续两跨C形檩条的近似临界荷载计算式,并将其临界弯矩与半跨纯弯简支檩条的临界弯矩进行比较,最终得到临界弯矩系数。 展开更多

关键词 连续两跨檩条 拉条 弯扭屈曲模态 临界荷载 临界弯矩系数

原文传递

复合荷载作用下钢梁弯扭屈曲的临界弯矩:(Ⅱ)系数计算及数值算例 被引量：1

4

作者 文天星 刘占科 +1 位作者 曹舒 支圆圆 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期165-175,共11页

基于平面外4种边界约束条件简支钢梁在满跨均布荷载、跨中对称集中荷载和端弯矩作用下,以及平面外4种边界约束条件固支钢梁在满跨均布荷载、跨中对称集中荷载作用下的Mcr三系数(C1,i、C2,i、C3,i)计算式,计算了典型单一荷载工况的Mcr三... 基于平面外4种边界约束条件简支钢梁在满跨均布荷载、跨中对称集中荷载和端弯矩作用下,以及平面外4种边界约束条件固支钢梁在满跨均布荷载、跨中对称集中荷载作用下的Mcr三系数(C1,i、C2,i、C3,i)计算式,计算了典型单一荷载工况的Mcr三系数数值,给出了横向荷载与端弯矩共同作用简支钢梁以及横向荷载两两共同作用固支钢梁的复合弯矩系数Cb计算式,通过数值算例验证了本文Mcr三系数和复合弯矩系数计算式的精度。最后对比了本文的Mcr三系数数值与EN 1999-1-1:2007和ENV 1993-1-1:1992中单一荷载的Mcr三系数数值,校验了"4M"等效弯矩系数计算式对简支钢梁、固支钢梁的适用性。结果表明:对于除平面外边界约束条件为R-R(平面外两端简支且约束转动)外的单轴或双轴对称截面简支钢梁以及双轴对称截面固支钢梁,单一荷载的Mcr三系数的数值或计算式以及复合弯矩系数计算式均具有较高精度;EN 1999-1-1:2007和ENV 1993-1-1:1992中部分工况的C2,i和C3,i不精确;现有"4M"等效弯矩系数计算式仅能用于计算平面内外简支钢梁的Cb或C1,i。 展开更多

关键词 钢梁 弯扭屈曲 复合荷载 临界弯矩 复合弯矩系数

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双轴对称工字形等截面悬臂梁稳定性研究 被引量：1

5

作者 陆文林 《湖南城市学院学报（自然科学版）》 CAS 2011年第4期6-9,共4页

首先设定了较为准确的形函数,然后利用大型数学软件Mapple采取伽辽金法对悬臂外伸梁在不同荷载作用于形心的临界荷载进行了推导,并运用ANSYS对不同整体稳定模型进行了模拟分析,验证了理论公式的正确性及适用条件.

关键词 悬臂外伸梁 临界荷载推导 临界弯矩系数

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扭矩对受弯和压弯钢构件整体稳定性的影响 被引量：9

6

作者 田兴运 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2010年第6期106-112,共7页

以处于压、弯、扭复合受力状态的两端简支的单轴对称工字型截面的钢构件为研究对象,分析其受力及变形,列出了平衡微分方程,以此为基础给出了总势能方程。采用瑞利-里兹法求解总势能方程,得到一组非齐次方程。通过求解非齐次方程组,研究... 以处于压、弯、扭复合受力状态的两端简支的单轴对称工字型截面的钢构件为研究对象,分析其受力及变形,列出了平衡微分方程,以此为基础给出了总势能方程。采用瑞利-里兹法求解总势能方程,得到一组非齐次方程。通过求解非齐次方程组,研究了均布荷载和跨中集中荷载2种工况荷载偏心时扭矩对钢梁整体稳定性的影响,以及跨中扭矩对承受端弯矩、均布荷载和跨中集中荷载、均布扭矩对承受均布荷载等4种工况的钢压弯构件整体稳定性的影响。分析研究表明:通过修正受弯和压弯钢构件的整体稳定系数来体现扭矩的影响,计算简单方便,可供设计时参考;同时,给出了横向均布荷载和集中荷载共同作用下钢梁的等效临界弯矩系数,补充了现行钢结构设计规范;最后,通过实例计算表明,如果不考虑扭矩的影响,钢构件整体稳定验算是偏于不安全的。 展开更多

关键词 扭矩 受弯钢构件 钢压弯构件 总势能方程 等效临界弯矩系数 整体稳定性

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论门式刚架轻型房屋钢结构压弯构件整体稳定性计算方法 被引量：5

7

作者 张利军 庞翠翠 汪一骏 《工业建筑》 CSCD 北大核心 2019年第2期131-134,共4页

钢压弯构件受压区平面外的侧向支撑长度与翼缘宽度之比较大时,在横向荷载作用下,虽然截面受压区的应力尚未达到屈服应力,但构件平面外已可能产生很大的侧向弯曲和扭转,从而丧失承载力,这种现象称作构件的整体失稳。传统采用构件的整体... 钢压弯构件受压区平面外的侧向支撑长度与翼缘宽度之比较大时,在横向荷载作用下,虽然截面受压区的应力尚未达到屈服应力,但构件平面外已可能产生很大的侧向弯曲和扭转,从而丧失承载力,这种现象称作构件的整体失稳。传统采用构件的整体稳定系数进行设计。GB 50017—2017《钢结构设计标准》和GB 51022—2015《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》中关于整体稳定系数计算采用了两种不同的方法,通过对它们的对比,提出这两种计算方法的特点和适用场合,并对这两种计算方法提出补充建议。 展开更多

关键词 临界弯矩 等效临界弯矩系数 等效弯矩系数 整体稳定系数 稳定应力比

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工字梁在弯矩和均布荷载作用下的整体稳定 被引量：7

8

作者 杨波 《钢结构》 2012年第11期23-25,86,共4页

利用ANSYS通用有限元分析软件,分别计算了5种跨度为6,8,9,10,12m的工字梁在一端弯矩和上翼缘横向均布荷载共同作用下的整体失稳。根据有限元分析结果,拟合了双轴对称等截面工字梁在一端弯矩和上翼缘横向均布荷载共同作用下的等效临界弯... 利用ANSYS通用有限元分析软件,分别计算了5种跨度为6,8,9,10,12m的工字梁在一端弯矩和上翼缘横向均布荷载共同作用下的整体失稳。根据有限元分析结果,拟合了双轴对称等截面工字梁在一端弯矩和上翼缘横向均布荷载共同作用下的等效临界弯矩系数βb的回归公式,以期为GB50017-2003《钢结构设计规范》充实等效临界弯矩系数的计算公式提供参考。 展开更多

关键词 端弯矩 等效临界弯矩系数 整体稳定 回归公式 有限元分析

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上下翼缘同时受荷的工字形钢梁整体稳定性分析 被引量：7

9

作者 周芬 池云祥 杜运兴 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期7-12,共6页

现行钢结构规范中没有工字形钢梁在上翼缘均布荷载、下翼缘跨中集中荷载作用下整体稳定的计算方法.采用能量法推导出这两类荷载作用下双轴对称工字形钢梁的临界承载能力计算公式,总结了荷载比例系数对临界弯矩的影响规律.并采用有限元... 现行钢结构规范中没有工字形钢梁在上翼缘均布荷载、下翼缘跨中集中荷载作用下整体稳定的计算方法.采用能量法推导出这两类荷载作用下双轴对称工字形钢梁的临界承载能力计算公式,总结了荷载比例系数对临界弯矩的影响规律.并采用有限元方法对该理论公式进行验证,在荷载比例小于3时,计算结果与理论公式吻合较好.在此基础上,通过计算分析提出了这类荷载作用下工字形钢梁的等效临界弯矩系数的计算公式,该公式具有较好的计算精度. 展开更多

关键词 能量法 有限元 整体稳定 荷载比例系数 等效临界弯矩系数

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复合荷载作用下钢梁弯扭屈曲的临界弯矩:(Ⅰ)理论研究 被引量：4

10

作者 刘占科 支圆圆 +1 位作者 文天星 曹舒 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期154-164,共11页

边界约束条件是影响钢梁弯扭屈曲临界弯矩的重要因素之一,但当前复合荷载作用下钢梁临界弯矩的研究仅为平面内、外均简支的情况。本文基于完备的总势能方程,采用Euler微分方程推导了完备的钢构件弯扭屈曲平衡微分方程组,进而简化得到钢... 边界约束条件是影响钢梁弯扭屈曲临界弯矩的重要因素之一,但当前复合荷载作用下钢梁临界弯矩的研究仅为平面内、外均简支的情况。本文基于完备的总势能方程,采用Euler微分方程推导了完备的钢构件弯扭屈曲平衡微分方程组,进而简化得到钢梁弯扭屈曲侧移与扭转角独立及耦合时的平衡微分方程。分别采用Galerkin法、Rayleigh-Ritz法求解平衡微分方程(组)、总势能方程,得到了复合荷载作用下钢梁临界弯矩Mcr的计算式、双重求和形式的复合弯矩系数计算式以及单一荷载作用下的Mcr三系数(C1,i、C2,i、C3,i)通式,揭示了单一荷载两两共同作用时相关系数C1,ij的互等性和统一性特征,得到了平面外不同边界约束条件下比值C2,i/C1,i和C3,i/C1,i的关系,对影响Mcr三系数数值的因素进行了分析。研究表明:钢梁临界弯矩Mcr的计算式、复合弯矩系数Cb计算式以及Mcr的三系数通式适用于平面外4种不同边界约束条件的简支钢梁和固支钢梁;三系数形式的临界弯矩Mcr的计算式是基于扭转角试函数的基函数取1项得到的,系数C1,i的精度仅受侧移与扭转角是否耦合的影响,比值C2,i/C1,i和C3,i/C1,i不受侧移与扭转角是否耦合的影响,与采用Galerkin法还是Rayleigh-Ritz法无关。 展开更多

关键词 钢梁 弯扭屈曲 临界弯矩 基准弯矩 临界弯矩三系数通式 复合弯矩系数

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梁柱刚性连接狗骨式节点设计方法研究 被引量：2

11

作者 黄永强 杨成栋 《建筑结构》 CSCD 北大核心 2021年第7期59-65,29,共8页

狗骨式节点能通过将塑性铰外移有效解决梁端脆性断裂破坏的问题从而保护梁柱节点区。从控制方程、设计准则、参数取值及构件验算等方面系统梳理了中美规范对于狗骨式节点的设计规定。基于假定的临界设计状态对上述规范之间的差异进行了... 狗骨式节点能通过将塑性铰外移有效解决梁端脆性断裂破坏的问题从而保护梁柱节点区。从控制方程、设计准则、参数取值及构件验算等方面系统梳理了中美规范对于狗骨式节点的设计规定。基于假定的临界设计状态对上述规范之间的差异进行了详细的对比分析。研究结果表明:按照美国钢结构规范设计的狗骨式节点,塑性铰会优先或仅出现在削弱中心截面处,可实现塑性铰外移并保护梁柱节点区;而中国规范中的“强节点”公式中,计算节点区的承载力时使用了材料的极限强度,使得满足规范要求的截面削弱系数较小,难以保证节点区的塑性铰外移,且是否考虑钢梁腹板的抗弯作用对节点设计的影响有限。推导了弯矩梯度折减系数及框架梁抗侧刚度折减系数的计算公式,进一步明确了狗骨式节点在多遇地震设计组合下的强度复核原则和弹性分析时框架梁抗侧刚度的取值原则。最后给出了针对狗骨式节点的设计建议。 展开更多

关键词 狗骨式节点 塑性铰外移 临界设计状态 截面削弱系数 弯矩梯度折减系数 框架梁抗侧刚度折减系数

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