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Numerical Solution of Membrane Forces for A Free-Free Floating Plate with Large Deflection 被引量:1
1
作者 陈徐均 崔维成 +1 位作者 宋皓 汤雪峰 《海洋工程:英文版》 2003年第2期163-176,共14页
Considering that the thickness of a pontoon-type very large floating structure (VLFS) is very small in comparison with the length and width, VLFS can be modeled as a thin plate. In theory, the displacements and the me... Considering that the thickness of a pontoon-type very large floating structure (VLFS) is very small in comparison with the length and width, VLFS can be modeled as a thin plate. In theory, the displacements and the membrane forces of a plate with large deflection are all the functions of the second-order differentials of the Ariy stress function. With these characteristics considered, the Ariy stress function of a floating free-free plate is calculated by setting the virtual values of three of the corner points. The finite difference method is chosen to solve the problem. When the Ariy stress function of the plate is obtained, the membrane forces can easily be calculated. Comparisons between the forces induced by the membrane forces and by the fluid are considered. It is shown that the membrane forces can not be neglected in many cases. 展开更多
关键词 membrane forces VLFS large deflection finite difference method
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球形封头冲压成形弹塑性变形分析 被引量:7
2
作者 冯晓九 陈德民 姜封国 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 2003年第5期578-581,共4页
通过对耦几何与物理非线性为一体的圆板力学分析模型的研究,对球形封头冲压成形过程中板料受力和变形进行分析.主要讨论板壳成形过程中的结构性问题,探讨板料塑性变形、板内膜力对应力状态和变形状态的作用以及回弹规律.板料成形过程符... 通过对耦几何与物理非线性为一体的圆板力学分析模型的研究,对球形封头冲压成形过程中板料受力和变形进行分析.主要讨论板壳成形过程中的结构性问题,探讨板料塑性变形、板内膜力对应力状态和变形状态的作用以及回弹规律.板料成形过程符合金属等向强化流动理论,并遵循球—锥连接变形模式.当膜力卸除后,周向弹性变形和径向缩短的弹性变形导致回弹. 展开更多
关键词 塑性变形 膜力 变形模式 挠度 回弹 曲率
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轴对称圆薄板大挠度微分方程的数值分析方法 被引量:3
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作者 曹天捷 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期427-433,546,共7页
根据轴对称问题的特点,利用级数展开和求极限法则,证明了轴对称大挠度圆薄板在圆心处应满足的边界条件,并以圆薄板轴对称大挠度弯曲变形微分方程为基础,建立了圆心处非奇异的轴对称大挠度圆板弯曲微分方程,从而可以方便地利用现有的常... 根据轴对称问题的特点,利用级数展开和求极限法则,证明了轴对称大挠度圆薄板在圆心处应满足的边界条件,并以圆薄板轴对称大挠度弯曲变形微分方程为基础,建立了圆心处非奇异的轴对称大挠度圆板弯曲微分方程,从而可以方便地利用现有的常微分方程数值求解方法(如变步长龙格-库塔法)对实心圆板的轴对称问题进行数值求解,又不必像摄动法那样推导复杂的公式。在数值求解轴对称圆板大挠度弯曲变形微分方程时,将非线性微分方程的求解主要归结为迭代求解圆心处三个未知边界条件的问题,即圆心处的径向膜力、圆心处的挠度、圆心处挠度的二阶导数,并提出了相应的求解方法。实例中,对于圆薄板受均布横向荷载的问题,分析了周边固支边界条件下的非线性弯曲问题,给出了中心挠度参数大范围变化时的荷载和部分边界值变化曲线,并与经典摄动解进行了对比。对比结果可见,本文方法和摄动法的解非常接近,在量纲归一化中心挠度不超过4.0时,两种方法解的相对误差均小于5.0%。另外,本文还分析了与挠度有关的液体压力作用下和集中荷载作用下周边固支圆板的非线性弯曲问题。通过算例可见:本文方法可以灵活处理不同的荷载问题;对于不同的问题,计算过程相似,不必推导复杂的计算公式,计算精度容易控制。 展开更多
关键词 von Kármán方程 大挠度圆板 数值解 三重二分法 膜力
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考虑薄膜力影响的浮板水弹性频域分析方法 被引量:2
4
作者 陈徐均 苏云花 +1 位作者 吴广怀 庞有师 《解放军理工大学学报(自然科学版)》 EI 2003年第2期37-40,共4页
提供了一种考虑薄膜力影响的海上浮动平板的水弹性频域分析方法。在线性假定下利用格林函数法求解浮动平板所受的波浪作用力和在水中运动的附加水动力系数。根据板的大挠度理论 ,考虑板内的薄膜力 ,建立了波浪中运动平板的水弹性运动方... 提供了一种考虑薄膜力影响的海上浮动平板的水弹性频域分析方法。在线性假定下利用格林函数法求解浮动平板所受的波浪作用力和在水中运动的附加水动力系数。根据板的大挠度理论 ,考虑板内的薄膜力 ,建立了波浪中运动平板的水弹性运动方程。在求解了由一阶波浪力引起的板的一阶位移后 ,通过对与该位移有关的薄膜力引起的非线性力的频率分析 。 展开更多
关键词 超大型浮体 薄膜力 水弹性理论 浮动平板 水弹性频域分析方法 非线性位移
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空爆载荷作用下固支弹塑性圆板的动力学模型 被引量:2
5
作者 吴迪 米国 +1 位作者 郭香华 张庆明 《高压物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期101-114,共14页
基于等效单自由度模型理论,考虑变形过程中弯矩和膜力的联合承载,建立了空中近爆作用下固支弹塑性圆板的动力学模型,实现了圆板加载和卸载的全过程描述。基于文献中的试验工况建立有限元模型,利用有限元数值模拟对空爆作用下固支圆板的... 基于等效单自由度模型理论,考虑变形过程中弯矩和膜力的联合承载,建立了空中近爆作用下固支弹塑性圆板的动力学模型,实现了圆板加载和卸载的全过程描述。基于文献中的试验工况建立有限元模型,利用有限元数值模拟对空爆作用下固支圆板的动态响应进行分析,并将动力学模型计算结果与试验结果及有限元数值模拟结果进行对比,验证了动力学模型计算结果的准确性。结果表明,理论计算结果与试验结果及数值模拟结果吻合较好,建立的动力学模型可以应用于固支圆板在空中近爆载荷作用下的大变形预测,为结构抗爆提供技术支持。 展开更多
关键词 单自由度模型 弹塑性响应 空爆载荷 膜力 LS-DYNA
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含孔平面力板弹性波散射与动应力分析 被引量:2
6
作者 胡超 黄文虎 邵成勋 《哈尔滨理工大学学报》 CAS 2000年第3期81-85,共5页
基于有中面力平板小挠度弯曲波动理论,利用复变函数方法,分析研究了含孔平面力板弹性波散射与动应力集中问题.得到了传播弯曲波时此种平板弯曲波动问题的分析解.分析了双向均匀拉力对弹性波散射及动应力系数的影响.给出了平板含圆... 基于有中面力平板小挠度弯曲波动理论,利用复变函数方法,分析研究了含孔平面力板弹性波散射与动应力集中问题.得到了传播弯曲波时此种平板弯曲波动问题的分析解.分析了双向均匀拉力对弹性波散射及动应力系数的影响.给出了平板含圆孔及椭圆孔的动应力系数的数值结果,并对数值结果进行了讨论. 展开更多
关键词 平板 平面力 弹性波散射 动应力集中 弹性力学
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名义电场强度和轴向约束对介电液晶弹性体电致弯曲影响分析 被引量:1
7
作者 浦洪飞 徐艺伟 霍永忠 《力学季刊》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期751-761,共11页
具有介电性质的液晶弹性体在较弱电场作用下就能够产生明显的宏观变形,这是由液晶指向矢在电场下的转动所导致的.通过设计指向矢在试样中的排布可以实现对介电液晶弹性体电致变形的编程设计.对于指向矢取向具有横向梯度的梁形试样,在电... 具有介电性质的液晶弹性体在较弱电场作用下就能够产生明显的宏观变形,这是由液晶指向矢在电场下的转动所导致的.通过设计指向矢在试样中的排布可以实现对介电液晶弹性体电致变形的编程设计.对于指向矢取向具有横向梯度的梁形试样,在电场作用下,试样能够产生明显的弯曲变形,并伴随着轴向收缩.本文借助小应变、线弹性假设下的介电液晶弹性体二维力-电-指向矢耦合模型,通过有限元计算模拟梁形试样的电致弯曲行为,分析所施加名义电场强度和轴向位移约束对电致弯曲的影响.结果表明,在较强名义电场下,试样的挠度大小并不与名义电场强度的平方成简单的正比关系.轴向约束对试样的弯曲形貌和弯曲程度都有一定的影响:轴向有约束时试样的弯曲形貌不再呈无约束时的抛物线型,但也可以通过一个特定的数学表达式进行拟合.由于拉伸薄膜力效应,轴向有约束试样的弯曲程度会弱于无约束试样.本文研究结果可为介电液晶弹性体电致弯曲器件的设计和应用提供一定参考. 展开更多
关键词 介电液晶弹性体 液晶指向矢转动 电致弯曲 轴向变形 薄膜力
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钢筋混凝土壳体矮圆仓的外环梁设计 被引量:1
8
作者 王凤池 张国联 +1 位作者 刘树玉 朱浮声 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第11期1111-1113,共3页
采用环形结构的计算理论,对外环梁进行了受力分析·通过对壳体理论的简化计算,分析了壳体在薄膜力和边缘力作用下的位移和转角,利用外环梁处的位移协调条件,能够求出外环梁的力和弯距,为外环梁的工程设计提供理论工具·并且利... 采用环形结构的计算理论,对外环梁进行了受力分析·通过对壳体理论的简化计算,分析了壳体在薄膜力和边缘力作用下的位移和转角,利用外环梁处的位移协调条件,能够求出外环梁的力和弯距,为外环梁的工程设计提供理论工具·并且利用给出的公式可以计算矮圆仓壳体上弯矩和应力的分布·分析表明,弯矩在接近外环梁处较大,远离则逐渐变小·通过与有限元计算和实测的结果对比,说明本文的计算方法具有可靠的精度· 展开更多
关键词 矮圆仓 壳体 外环梁 位移 薄膜力 现场实测
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钢筋混凝土矩形板薄膜效应的有限元分析
9
作者 张先进 李永春 《建筑技术开发》 2006年第11期24-25,76,共3页
根据以前的研究提出最大薄膜应力法确定受水平约束的钢筋混凝土矩形板的极限承载力。对承受均布荷载的钢筋混凝土矩形板进行非线性有限元分析,分析了在水平受约束时板的薄膜效应,计算得到板的极限承载力,并与最大薄膜应力法求得的值... 根据以前的研究提出最大薄膜应力法确定受水平约束的钢筋混凝土矩形板的极限承载力。对承受均布荷载的钢筋混凝土矩形板进行非线性有限元分析,分析了在水平受约束时板的薄膜效应,计算得到板的极限承载力,并与最大薄膜应力法求得的值进行比较,从而验证此方法的可行性。 展开更多
关键词 薄膜应力 钢筋混凝土板 弹塑性理论 有限元分析
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箱型梁薄膜力剪滞效应分析
10
作者 田民 罗旗帜 《佛山大学学报》 1995年第2期26-36,共11页
将箱型梁分解成薄板结构,应用简单的强度与材料关系,导出箱型梁的薄膜方程.根据微积分关系,得到了箱梁各板考虑剪滞效应的纵、横向薄膜力和薄膜剪力的计算公式.探讨了悬臂箱梁薄膜力剪滞效应随梁的跨宽比、宽高比以及荷载形式等因... 将箱型梁分解成薄板结构,应用简单的强度与材料关系,导出箱型梁的薄膜方程.根据微积分关系,得到了箱梁各板考虑剪滞效应的纵、横向薄膜力和薄膜剪力的计算公式.探讨了悬臂箱梁薄膜力剪滞效应随梁的跨宽比、宽高比以及荷载形式等因素变化的影响.本文所述的公式简单,可供工程设计中快速估算出箱型梁的剪滞效应. 展开更多
关键词 薄膜力 剪滞效应 箱形梁
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单层网壳结构稳定分析中初始几何缺陷最大值的研究 被引量:34
11
作者 蔡健 贺盛 +2 位作者 姜正荣 张郁林 刘齐齐 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期86-92,共7页
初始几何缺陷的分布模式与大小对单层网壳的稳定性有较大影响。采用随机缺陷模态法,对K8型单层网壳进行了1 200例模型结构的弹塑性荷载-位移全过程分析。综合考虑结构的受力状态、初始几何缺陷对结构稳定的影响程度以及实际施工情况等因... 初始几何缺陷的分布模式与大小对单层网壳的稳定性有较大影响。采用随机缺陷模态法,对K8型单层网壳进行了1 200例模型结构的弹塑性荷载-位移全过程分析。综合考虑结构的受力状态、初始几何缺陷对结构稳定的影响程度以及实际施工情况等因素,提出了初始几何缺陷最大值的合理取值。研究表明:随着初始几何缺陷最大值的不断增加,单层网壳结构受力状态由以薄膜内力为主逐渐向以弯曲内力为主转变,当初始几何缺陷最大值增大至跨度的1/300时,结构的受力状态不再以薄膜内力为主;若以轴向应力为主杆件的弯轴应力比统计均值不大于0.25,且其所占有效杆件的百分比统计均值不少于70%时,可认为结构的受力状态是以薄膜内力为主;当缺陷影响系数取0.5时,初始几何缺陷对结构稳定性能的影响显著;初始几何缺陷最大值取跨度的1/500较为合理。 展开更多
关键词 单层网壳 初始几何缺陷 薄膜内力 随机缺陷模态法 缺陷影响系数 结构稳定性
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转子轴承系统油膜力特征的非线性动力学分析 被引量:5
12
作者 刘桂珍 刘杨 +1 位作者 陈亚哲 闻邦椿 《中国工程机械学报》 2012年第2期127-131,共5页
建立了非线性油膜力作用下的转子-轴承系统的动力学模型,应用非线性动力学理论对该系统进行了研究,应用数值方法得到转子-轴承系统的油膜力大小随转子回转角速度Ω变化的曲线,得出油膜力的形状及刚度与转速密切相关;根据油膜力-位移曲线... 建立了非线性油膜力作用下的转子-轴承系统的动力学模型,应用非线性动力学理论对该系统进行了研究,应用数值方法得到转子-轴承系统的油膜力大小随转子回转角速度Ω变化的曲线,得出油膜力的形状及刚度与转速密切相关;根据油膜力-位移曲线,显示出油膜力的强非线性.为有效诊断滑动轴承支撑下的转子-轴承系统油膜涡动故障提供了理论依据. 展开更多
关键词 旋转机械 转子-轴承系统 油膜力 数值仿真
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上海世博会世博轴索膜结构张拉过程监测分析 被引量:1
13
作者 张吉顺 陈鲁 +1 位作者 张其林 李大林 《施工技术》 CAS 北大核心 2010年第2期21-23,共3页
介绍上海世博会世博轴膜屋面索膜结构施工过程安全性监测方面的研究,包括膜屋面中桅杆水平索索力以及边桅杆背索索力在张拉过程和张拉完毕后的监测过程和监测数据,以及膜面张力在张拉过程和张拉完毕后的监测过程和监测数据,对监测测量... 介绍上海世博会世博轴膜屋面索膜结构施工过程安全性监测方面的研究,包括膜屋面中桅杆水平索索力以及边桅杆背索索力在张拉过程和张拉完毕后的监测过程和监测数据,以及膜面张力在张拉过程和张拉完毕后的监测过程和监测数据,对监测测量数据进行分析,保证工程质量。 展开更多
关键词 上海世博会 世博轴 索膜结构 安全性监测 索力测量 膜面张力测量
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考虑变厚度的杂交应力元 被引量:2
14
作者 赖云山 马海涛 《科学技术与工程》 2010年第26期6502-6504,6418,共4页
提出了用于变厚度板平面应力问题分析的杂交元列式,其中以位移场和膜力场为独立未知场量。基于Pian-Sumihara四边形杂交单元的五参数应力场和常规双线性位移场构造一个变厚度平面四边形杂交元。通过若干数值算例验证了新单元的正确性和... 提出了用于变厚度板平面应力问题分析的杂交元列式,其中以位移场和膜力场为独立未知场量。基于Pian-Sumihara四边形杂交单元的五参数应力场和常规双线性位移场构造一个变厚度平面四边形杂交元。通过若干数值算例验证了新单元的正确性和优越性。 展开更多
关键词 变厚度板 应力杂交元 膜力
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涡轮泵超导磁力与液膜力复合机械密封性能仿真研究
15
作者 王小丽 尚雪梅 +3 位作者 刘希 白利锋 赵伟刚 贾谦 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2023年第10期8-13,共6页
利用火箭发动机涡轮泵机械密封所处的低温工况,设计静环上嵌有圆形YBCO超导块材的机械密封结构。该机械密封在工作时静环和动环之间同时产生动压液膜力和超导磁斥力,可增大机械密封端面的轴向承载力,避免小间隙下的磨损。利用超导磁力... 利用火箭发动机涡轮泵机械密封所处的低温工况,设计静环上嵌有圆形YBCO超导块材的机械密封结构。该机械密封在工作时静环和动环之间同时产生动压液膜力和超导磁斥力,可增大机械密封端面的轴向承载力,避免小间隙下的磨损。利用超导磁力计算模型和磁斥力检测系统,从理论和试验2个角度研究YBCO块材超导磁力大小随间隙的变化;建立含超导磁力的机械密封性能计算模型,对导磁液复合机械密封的承载力、泄漏量、膜厚和摩擦阻力矩等进行计算仿真。研究结果表明:YBCO超导导块可在间隙为5~30μm时为机械密封提供784~896 N的超导磁力;在转速为10000~35000 r/min时,受超导磁力的影响,机械密封的承载力平均增大了896 N,泄漏量平均增大了0.72 mL/s,膜厚平均增加了2.8μm,摩擦阻力矩平均降低了0.47 N·m。承载力和膜厚的增大以及摩擦阻力矩的降低,有助于减小机械密封在极端工况下因启动和停止而产生的磨损,提高了其寿命。 展开更多
关键词 涡轮泵 机械密封 超导块材 磁力 液膜力
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张量积形式的三维延拓Kantorovich法求解弹性动力学问题 被引量:1
16
作者 林永静 《现代工业经济和信息化》 2016年第6期110-112,共3页
弹性动力学问题(空间二维,时间一维),如果采用简单形式的三维延拓Kantorovich法,会遇到迭代不收敛的数值困难。采用张量积形式的三维延拓Kantorovich法,取试函数逼近形式为,实现了迭代收敛,解决了这个数值困难。弹性薄膜强迫振动的数值... 弹性动力学问题(空间二维,时间一维),如果采用简单形式的三维延拓Kantorovich法,会遇到迭代不收敛的数值困难。采用张量积形式的三维延拓Kantorovich法,取试函数逼近形式为,实现了迭代收敛,解决了这个数值困难。弹性薄膜强迫振动的数值算例显示了迭代过程的收敛性。 展开更多
关键词 遗弹性动力学问题 三维延拓Kantorovich法 张量积形式 弹性薄膜强迫振动
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初始薄膜力对复合材料多层板壳自振频率的影响
17
作者 尹邦信 《西南科技大学学报》 CAS 2003年第2期12-15,共4页
在文献 (王震呜 .复合材料力学和复合材料结构力学 ,北京 :机械工业出版社 ,1991)给出的各向异性多层扁壳的自由振动方程的基础上 ,在初始薄膜力Nox、Noy各种取值的情况下分析了复合材料多层扁壳的自由振动 ,总结了自振频率随Nox、Noy... 在文献 (王震呜 .复合材料力学和复合材料结构力学 ,北京 :机械工业出版社 ,1991)给出的各向异性多层扁壳的自由振动方程的基础上 ,在初始薄膜力Nox、Noy各种取值的情况下分析了复合材料多层扁壳的自由振动 ,总结了自振频率随Nox、Noy的变化规律 。 展开更多
关键词 复合材料多层板壳 自振频率 初始薄膜力 自由振动 复合材料力学 振型
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梁拱组合桥梁的拱梁荷载分担比例研究 被引量:14
18
作者 易云焜 王文杰 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2008年第2期34-37,共4页
将外部静定、内部高次超静定的梁拱组合桥梁分解成梁拱闭合体和吊杆2种构件,并且将吊杆力假定为膜张力,求解出梁拱组合桥梁在均布荷载作用下拱肋分担的荷载大小及其修正系数,明确了其传力途径,求出了梁拱分担的荷载比例力学表达式,并讨... 将外部静定、内部高次超静定的梁拱组合桥梁分解成梁拱闭合体和吊杆2种构件,并且将吊杆力假定为膜张力,求解出梁拱组合桥梁在均布荷载作用下拱肋分担的荷载大小及其修正系数,明确了其传力途径,求出了梁拱分担的荷载比例力学表达式,并讨论了拱梁荷载比影响因素及其关系。 展开更多
关键词 梁拱组合桥梁 荷载比 膜张力 力学分析
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H13表面TiAlN/CrAlN复合涂层的摩擦磨损性能研究 被引量:7
19
作者 邓力群 邹树梁 唐德文 《铸造技术》 CAS 北大核心 2016年第5期918-921,共4页
采用真空电弧离子镀工艺在H13钢表面制备Ti Al N/Cr Al N复合涂层,利用划痕试验仪、盘式摩擦磨损试验机、金相显微镜和努氏硬度计分析Ti Al N/Cr Al N膜层的结合力和摩擦学性能,金相组织形貌和试样表面的显微硬度。结果表明,Ti Al N/Cr ... 采用真空电弧离子镀工艺在H13钢表面制备Ti Al N/Cr Al N复合涂层,利用划痕试验仪、盘式摩擦磨损试验机、金相显微镜和努氏硬度计分析Ti Al N/Cr Al N膜层的结合力和摩擦学性能,金相组织形貌和试样表面的显微硬度。结果表明,Ti Al N/Cr Al N复合薄膜表面组织分布均匀,结合致密,涂层与基体间的结合力是影响涂层承载能力的主要因素之一,Ti Al N复合涂层的摩擦性能优于H13基体和Cr Al N复合涂层的摩擦性能,Ti Al N/Cr Al N复合涂层的结合力分别为35 N和24 N,沉积有Ti Al N涂层试样表面摩擦系数最小,减摩效果最好,耐磨性能优越,并能有效地抵抗摩擦磨损。 展开更多
关键词 TiAlN/CrAlN复合涂层 膜结合力 摩擦磨损性能
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预应力空腹楼盖结构及其计算分析 被引量:2
20
作者 高维成 李旭东 沈世钊 《哈尔滨建筑大学学报》 1999年第1期26-31,共6页
为了适应市场对大跨度楼盖结构的需要,在总结当前楼盖体系主要指标的基础上,提出一种新的“大跨度预应力空腹楼盖结构”体系。此结构不仅可满足跨度18m左右的建筑需要,且使楼盖结构层高度相对降低。并对这一结构进行了初步设计和内... 为了适应市场对大跨度楼盖结构的需要,在总结当前楼盖体系主要指标的基础上,提出一种新的“大跨度预应力空腹楼盖结构”体系。此结构不仅可满足跨度18m左右的建筑需要,且使楼盖结构层高度相对降低。并对这一结构进行了初步设计和内力分析,从而证实了其良好的空间工作性能,是一种具有广阔应用前景的新体系。 展开更多
关键词 预应力 空腹楼盖 上层板 下层板 薄膜内力 弯矩
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