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工程力学 2016年第11期33卷 68-74,94页

作者：潘伶俐陈以一同济大学土木工程防灾国家重点实验室上海200092 同济大学土木工程学院上海200092

对钢框架H形梁柱节点承受梁端不平衡弯矩时的节点域弹性刚度进行研究。考察了节点域的变形组成,在合理假定基础上,经理论推导得到只考虑纯剪切作用的弹性刚度上限值,以及同时考虑双向弯曲影响的弹性刚度修正计算公式。基于经试验校准的... 详细信息

对钢框架H形梁柱节点承受梁端不平衡弯矩时的节点域弹性刚度进行研究。考察了节点域的变形组成,在合理假定基础上,经理论推导得到只考虑纯剪切作用的弹性刚度上限值,以及同时考虑双向弯曲影响的弹性刚度修正计算公式。基于经试验校准的有限元模型,进行了不同几何尺寸的梁柱节点参数分析,并以数值拟合得到在一定程度上修正理论推导时各类假定所导致误差的修正公式。经与试验及有限元弹性刚度值的比较,显示该文提出的两个修正公式能更准确地计算节点域弹性刚度。

关键词：钢结构节点域弹性刚度修正计算公式 H形梁柱节点双向弯曲

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横向撞击荷载作用下圆钢管混凝土构件挠度计算公式修正

横向撞击荷载作用下圆钢管混凝土构件挠度计算公式修正

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作者：慈伟主西南交通大学

学位级别：硕士

钢管混凝土构件是现代高层建筑、交通运输工程中一种广泛应用的受力构件;在实际工程中钢管混凝土构件不可避免的会遭受撞击荷载等偶然荷载作用,随着科学技术的发展、城市化的推进、交通运输的提速,对人民生命和社会财产造成极大的威胁... 详细信息

钢管混凝土构件是现代高层建筑、交通运输工程中一种广泛应用的受力构件;在实际工程中钢管混凝土构件不可避免的会遭受撞击荷载等偶然荷载作用,随着科学技术的发展、城市化的推进、交通运输的提速,对人民生命和社会财产造成极大的威胁和损失;对于受力构件的损伤破坏性能,挠度是其一个重要的评价指标。本文对圆钢管混凝土构件、任一撞击点横向撞击下的挠度计算进行了研究,主要研究内容如下:1.统计了前面学者们所进行的两端固支、两端简支及两端固简支三类约束条件下、共55根圆钢管混凝土构件的落锤撞击试验数据,并进行归纳整理。统计结果表明:前面学者们的试验参数信息覆盖了非常广泛的结构因素变化范围。包括撞击体参数、构件参数、材料参数、撞击部位参数等。同时,这广泛的参数范围也意味着后面修正公式的广泛的应用范围。2.假设材料理想刚塑性,基于塑性移行铰理论,考虑两端约束条件,对任一横向撞击点下的构件撞击点挠度计算进行了理论推导,并给出了两端固支、两端简支、两端固简支约束条件下的构件撞击点挠度计算公式。3.考虑能量损失和局部变形,基于撞击试验数据统计分析,对圆钢管混凝土构件的撞击点挠度理论计算公式进行了修正折减。并分别给出了两端固支、两端简支、两端固简支及统一约束条件下的圆钢管混凝土构件挠度修正计算公式。通过误差分析和与试验结果对比,修正计算公式精度良好,可以给工程设计和研究提供参考。

关键词：钢管混凝土构件挠度计算试验结果统计理论推导修正计算公式横向撞击荷载

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管道系统弯头应力修正方法及其疲劳研究

管道系统弯头应力修正方法及其疲劳研究

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作者：孙壮长安大学

学位级别：硕士

弯头是工业管路设备中的重要部件,也是管线中的薄弱环节,其应力增大系数(Stress Intensification Factor,SIF)是计算弯头应力的重要参数。管道服役过程中,弯头在结构、流体载荷综合作用下,易产生局部变形和应力集中等问题,甚至导致管道... 详细信息

弯头是工业管路设备中的重要部件,也是管线中的薄弱环节,其应力增大系数(Stress Intensification Factor,SIF)是计算弯头应力的重要参数。管道服役过程中,弯头在结构、流体载荷综合作用下,易产生局部变形和应力集中等问题,甚至导致管道破坏,因此,对弯头进行准确的应力计算及疲劳性能研究对于提高现役管道的安全性能具有很好的科学研究及工程应用价值。本文应用理论分析、数值模拟与实验手段相结合的方法对管道弯头的应力增大系数计算方法及疲劳特性展开研究,具体工作及主要结论如下:(1)以工程中常用的U型连续弯管结构为研究对象,分别建立基于规范SIF计算方法的管单元模型和传统壳单元模型,分析了两种模型对管道弯头应力计算结果的影响;搭建弯管应力测试实验平台,测得了弯头应力随外载荷变化规律并与有限元及ASME B31.3规范结果进行对比分析。结果表明:基于规范SIF计算方法的管单元模型计算的弯头应力结果偏小,与实验值相比存在较大误差,且随着外载荷增加,该误差逐渐增大,而壳单元模型分析结果与实验值更为接近,其平均误差较小。(2)对管道系统中弯头部件的应力增大系数进行研究,分析了现行ASME管道规范中SIF的计算误差,在此基础上分别提出力荷载和位移荷载作用下的修正SIF计算方法,并基于有限元仿真和实验结果对修正计算方法的准确性进行验证。结果表明:修正公式与规范公式相比其应力计算结果更接近弯头实际应力值,计算精确度更高,误差更小,且与有限元分析得到的弯管应力值吻合较好,其计算精度分别提升了16.77%和22.65%。(3)对管道系统中弯头部件的疲劳寿命进行研究,通过对疲劳损伤累积理论中的Miner准则存在的不足进行分析,提出基于受损S-N曲线的修正Miner准则,通过数值分析方法验证修正理论的合理性并讨论了交变荷载、径厚比和内压对管道弯头疲劳寿命的影响。结果表明:基于损伤S-N曲线的修正Miner准则与原准则相比计算误差减小了17.62%;面内交变荷载对弯头疲劳寿命的主要影响形式是导致弯头内壁中性层处出现应力集中和裂纹萌生;弯头的径厚比与疲劳寿命成正比例关系;弯头的有效疲劳寿命随着内压的增加而增大,弯头中线处的交变应力随着内压的增加而减小。

关键词：管道弯头应力增大系数修正计算公式疲劳特性数值模拟

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连续管道弯头应力增大系数修正计算及实验研究

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力学研究 2023年第1期12卷 68-77页

作者：孙壮张红艳长安大学理学院陕西西安

为探索管道弯头在二次应力校核中的应力增大效应,本文以工程中常用的U型弯管结构为研究对象,建立了管道弯头应力实验平台,测得了弯头应力最大值随外载荷变化规律并与有限元及ASME B31.3规范结果进行了对比分析,在此基础上提出了适用于... 详细信息

为探索管道弯头在二次应力校核中的应力增大效应,本文以工程中常用的U型弯管结构为研究对象,建立了管道弯头应力实验平台,测得了弯头应力最大值随外载荷变化规律并与有限元及ASME B31.3规范结果进行了对比分析,在此基础上提出了适用于工程应用的修正弯头应力增大系数(Stress In-tensification Factor, SIF)计算公式,进而研究了不同径厚比和相对管径对弯头应力分布的影响规律。研究结果表明,在弹性阶段弯头应力最大值出现在弯头内弧中心点附近,且随着外荷载的增加,弯头应力近似呈线性增长;壳单元有限元模型仿真结果与实验值基本一致,U型弯管中各个弯头应力分布规律受外弯矩作用影响较显著,具体表现为外弯矩越大,弯头应力值越高;基于实验及有限元计算结果,综合考虑弯矩对弯头应力增大效应的影响,本文提出的应力增大系数修正公式与原ASME B31.3规范公式相比,其计算结果更接近实验值,计算精度提升了16.77%;同时,在相同外荷载作用下,弯头应力随径厚比的增加而减小,随相对管径的增加而增大,径厚比大小对弯头应力分布作用较为显著,相对管径的改变对弯头应力计算影响较小。

关键词：管道弯头应力增大系数实验研究修正计算公式有限元分析

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台车式擦窗机轮压计算方法研究

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建筑机械 2014年第11期34卷 79-82页

作者：盛鹰柳元昌陈辉张帅陈德学成都嘉泽正达科技有限公司四川成都610300

分析了台车式擦窗机轮压的几种计算方法,并通过算例对各种计算方法进行比较,建立了更接近实际值的修正轮压计算公式,得出了有益的结论。

关键词：台车式擦窗机超静定结构轮压修正计算公式

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