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巨型悬挂结构的稳定性研究

工程力学 2013年第5期30卷 75-82页

作者：童根树苏健浙江大学土木工程系浙江杭州310058

该文首先研究了单个吊挂荷载的悬挂结构的弹性屈曲,求得了解析解。对多层吊挂荷载的巨型悬挂结构,运用连续化模型,推导了稳定平衡微分方程。结果表明:悬挂结构的弹性稳定,等同于将竖向荷载直接作用于悬挂巨型柱相同高度处的变轴力巨型... 详细信息

该文首先研究了单个吊挂荷载的悬挂结构的弹性屈曲,求得了解析解。对多层吊挂荷载的巨型悬挂结构,运用连续化模型,推导了稳定平衡微分方程。结果表明:悬挂结构的弹性稳定,等同于将竖向荷载直接作用于悬挂巨型柱相同高度处的变轴力巨型框架柱的稳定。运用能量法,求出了竖向均布荷载作用下两端转动约束柱的屈曲荷载表达式,采用有限元方法验证其具有良好的精度。对两个巨型层的悬挂结构,用初等代数方法阐述了考虑层与层相互作用的屈曲荷载求解方法,与有限元方法比较表明,初等代数方法也具有良好的精度。

关键词：悬挂结构屈曲相互作用巨型结构框架

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考虑剪切变形影响的框架柱弹性稳定

工程力学 2008年第12期25卷 171-178页

作者：童根树翁赟浙江大学土木工程系浙江杭州310027

该文研究了考虑剪切变形影响的压杆弹性稳定,着重分析了压杆自身的剪切变形对其稳定临界荷载的影响。该文提出了考虑剪切变形影响的杆件单元一阶、二阶转角位移方程。提出了考虑剪切变形影响,计算两端任意转动约束轴压杆有侧移失稳及无... 详细信息

该文研究了考虑剪切变形影响的压杆弹性稳定,着重分析了压杆自身的剪切变形对其稳定临界荷载的影响。该文提出了考虑剪切变形影响的杆件单元一阶、二阶转角位移方程。提出了考虑剪切变形影响,计算两端任意转动约束轴压杆有侧移失稳及无侧移失稳的近似公式,通过与精确解对比,近似法具有很好的精度。讨论了压杆有侧移失稳临界荷载与压杆抗侧刚度之间的内在联系,根据这一规律,提出了近似计算两端转动约束轴压杆,具有侧向不完全支撑时的临界荷载。

关键词：剪切变形临界荷载计算长度系数抗侧刚度有侧移无侧移

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非等高双重弯剪型抗侧力体系的稳定性

工程力学 2013年第2期30卷 65-71页

作者：翁赟童根树浙江大学建筑设计研究院杭州310027 浙江大学建筑工程学院土木工程系杭州310058

研究了非等高的双重弯剪型抗侧力体系的稳定性。首先,建立了非等高双重弯剪型抗侧力体系的连续化分析模型,提出了该结构体系的屈曲方程及稳定临界荷载解析解。其次,通过分析结构体系的上下两部分存在相互支援作用,给出了求解该结构体系... 详细信息

研究了非等高的双重弯剪型抗侧力体系的稳定性。首先,建立了非等高双重弯剪型抗侧力体系的连续化分析模型,提出了该结构体系的屈曲方程及稳定临界荷载解析解。其次,通过分析结构体系的上下两部分存在相互支援作用,给出了求解该结构体系稳定临界荷载的近似公式,通过算例对比,发现与解析解相比,近似解具有很好的精度;同时,近似法便于实际应用。最后,分析了随着内部两子结构相对高度的变化,相应的非等高双重抗侧力体系总的临界荷载发生变化的规律。研究发现,并非当两子结构高度相等时,总的临界荷载取到最大值,而是存在最优相对高度的概念,即当内部两子结构的相对高度为最优相对高度时,结构总的临界荷载最大。

关键词：双重抗侧力体系稳定性计算长度系数抗剪刚度临界荷载有侧移

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变刚度多重抗侧力结构的串并联模型

浙江大学学报（工学版） 2011年第8期45卷 1435-1440页

作者：童根树赵钦浙江大学建筑工程学院浙江杭州310058

为了解高层结构中个子结构之间的相互作用,对刚度沿高度变化的双重和三重弯剪型抗侧力体系在水平荷载作用下的侧移进行有限元分析,提出一串联-并联电路模型来表达各弯剪型子结构之间的相互作用,弯剪型结构的弯曲柔度和剪切柔度被模拟为... 详细信息

为了解高层结构中个子结构之间的相互作用,对刚度沿高度变化的双重和三重弯剪型抗侧力体系在水平荷载作用下的侧移进行有限元分析,提出一串联-并联电路模型来表达各弯剪型子结构之间的相互作用,弯剪型结构的弯曲柔度和剪切柔度被模拟为2个电阻,串联形成串联小电路,多个弯剪型结构并联,被模拟为各个小串联电路并联,流过各个小串联电路的电流是剪力,总电流是总水平剪力,各串联小电路两端电压相等表示各子结构侧移相等.采用这个模型,提出整体结构侧移的一个简单计算方法,与有限元结果对比表明,串并联电路模型计算的侧移有良好的精度,特别是顶部位移的误差很小.

关键词：多重抗侧力体系串联-并联电路位移

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外伸端板加劲肋试验和有限元研究

土木工程学报 2008年第8期41卷 22-30页

作者：赵伟童根树浙江树人大学浙江杭州310015 浙江大学浙江杭州310027

为研究梁柱外伸端板螺栓连接中端板加劲肋对节点刚度和承载力的影响,对外伸端板加劲肋进行系统分析。给出三角形加劲肋较无限长矩形加劲板受拉强度效率系数的计算公式,并基于端板外伸加劲肋的传力及翼缘内外侧螺栓拉力均衡的考虑提出加... 详细信息

为研究梁柱外伸端板螺栓连接中端板加劲肋对节点刚度和承载力的影响,对外伸端板加劲肋进行系统分析。给出三角形加劲肋较无限长矩形加劲板受拉强度效率系数的计算公式,并基于端板外伸加劲肋的传力及翼缘内外侧螺栓拉力均衡的考虑提出加劲肋形状和厚度的设计方法。对6个无加劲和3个加劲T形件连接节点进行试验研究,并对多个外伸端板连接节点模型进行有限元分析。研究结果表明,工程中常用加劲肋会过早屈服,起不到理想的加劲效果;推荐方法设计的端板加劲肋能够很好地满足《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS102∶2002)所隐含的加劲肋使端板外伸部分由一边固支三边自由板变为两相邻边固支板的要求。

关键词：外伸端板连接端板外伸加劲肋 T形件连接有限元法

受压和受弯板延性系数和面向抗震设计的钢截面分类

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工程力学 2013年第3期30卷 323-330页

作者：童根树付波浙江大学土木工程系浙江杭州310058

对不同边界条件的均匀受压和受弯矩形板进行了考虑几何和材料非线性、残余应力、初始几何缺陷的非线性分析,得到压力-压缩曲线和弯矩-曲率曲线,确定不同通用宽厚比下板件的延性系数,提出各类板件的延性系数计算公式。根据计算地震力的... 详细信息

对不同边界条件的均匀受压和受弯矩形板进行了考虑几何和材料非线性、残余应力、初始几何缺陷的非线性分析,得到压力-压缩曲线和弯矩-曲率曲线,确定不同通用宽厚比下板件的延性系数,提出各类板件的延性系数计算公式。根据计算地震力的结构影响系数的大小,提出了面向抗震设计的钢构件截面分类的方法,利用结构延性与截面延性系数的关系和该文得到的截面延性系数的计算公式,以及结构影响系数中是否包含超强系数,分别给出了各类截面板件的宽厚比分界。

关键词：延性系数宽厚比截面分类抗震设计非线性分析

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联肢剪力墙的刚度、稳定性以及二阶效应

工程力学 2012年第11期29卷 115-122页

作者：童根树苏健浙江大学土木工程系浙江杭州310058

该文采用连续化模型,对双肢剪力墙结构平面内稳定性进行了研究,求得了顶部作用集中压力时临界荷载的精确显式表达式和显式屈曲波形。这个临界荷载公式表明,联肢剪力墙是一种双重抗侧力结构,并且可以采用串并联电路模型来表示两者之间的... 详细信息

该文采用连续化模型,对双肢剪力墙结构平面内稳定性进行了研究,求得了顶部作用集中压力时临界荷载的精确显式表达式和显式屈曲波形。这个临界荷载公式表明,联肢剪力墙是一种双重抗侧力结构,并且可以采用串并联电路模型来表示两者之间的相互作用。串并联模型推广到线性分析的情况,得到顶部抗侧刚度的显式表达式,与精确解进行了比较。推导了顶部作用竖向集中荷载时,在不同水平荷载作用下结构的侧移、墙肢弯矩、墙肢轴力和连梁弯矩放大系数,并提供了近似计算公式。

关键词：双肢剪力墙屈曲抗侧刚度放大系数连续介质方法

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考虑层与层相互支援的框架层抗侧刚度

土木工程学报 2012年第4期45卷 71-80页

作者：翁赟童根树浙江大学建筑设计研究院浙江杭州310027 浙江大学浙江杭州310027

研究发现框架层的线性抗侧刚度是一个相对的概念,与相邻上下层的侧向刚度以及外荷载的形式有关,这与传统框架理论的结论不符。通过对简单的单跨二层对称框架结构在不同水平荷载作用下,层抗侧刚度的研究,提出各层抗侧刚度的解析解,与传... 详细信息

研究发现框架层的线性抗侧刚度是一个相对的概念,与相邻上下层的侧向刚度以及外荷载的形式有关,这与传统框架理论的结论不符。通过对简单的单跨二层对称框架结构在不同水平荷载作用下,层抗侧刚度的研究,提出各层抗侧刚度的解析解,与传统框架理论的结论相对比,发现传统框架理论求解框架线性层抗侧刚度的误差很大。根据上述属性,提出求解多层多跨框架层抗侧刚度的近似解法,近似法同时考虑框架梁柱构件的剪切变形影响,以及框架层与层之间的相互支援作用。与解析解以及有限元法的结果对比,文中提出的近似计算方法具有较好的精度,便于实际应用。

关键词：剪切变形框架层抗侧刚度抗剪刚度临界荷载层与层相互支援

水平弹性支承圆弧钢拱的平面内极限承载力研究

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工程力学 2012年第3期29卷 45-54页

作者：杨洋童根树浙江大学土木工程系浙江杭州310058

支承于其他结构构件上的拱的支座约束可以用拱脚处的水平弹簧进行等效替代。利用ANSYS有限元程序,在考虑了几何缺陷、残余应力和材料非线性的基础上,采用大挠度变形理论对水平弹性支承拱进行了研究,分析了其极限强度和失稳特征。针对工... 详细信息

支承于其他结构构件上的拱的支座约束可以用拱脚处的水平弹簧进行等效替代。利用ANSYS有限元程序,在考虑了几何缺陷、残余应力和材料非线性的基础上,采用大挠度变形理论对水平弹性支承拱进行了研究,分析了其极限强度和失稳特征。针对工字形截面,研究了不同荷载工况下支座刚度对拱的承载力的影响,得到了两者之间的变化关系和极限状态下支座位移的计算公式。使用已有的两铰圆弧拱设计公式对弹性支承拱进行了验算,并提出了实用的简化设计准则。

关键词：圆弧拱平面内稳定弹塑性极限承载力弹性约束