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变形加固理论及高拱坝整体稳定与加固分析

岩石力学与工程学报 2008年第6期27卷 1121-1136页

作者：杨强刘耀儒陈英儒周维垣清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室北京100084

发展和完善了变形加固理论;提出结构失稳的严格定义及其集合逻辑表述,发展了基于塑性余能及其变分的结构稳定性判剧;完善了最小塑性余能原理的证明,指出它是结构平衡条件、变形协调条件和本构关系的集中体现。提出结构整体稳定性可以用... 详细信息

发展和完善了变形加固理论;提出结构失稳的严格定义及其集合逻辑表述,发展了基于塑性余能及其变分的结构稳定性判剧;完善了最小塑性余能原理的证明,指出它是结构平衡条件、变形协调条件和本构关系的集中体现。提出结构整体稳定性可以用结构整体安全度与塑性余能的关系曲线来描述的新思路,并应用于高拱坝整体稳定性评价。结果表明,变形加固理论为评价高拱坝的整体稳定性、坝踵开裂、坝趾锚固、断层加固等高拱坝关键技术问题提供了统一和实用的理论框架和基础。

关键词：水利工程不平衡力变形加固塑性余能整体稳定高拱坝

考虑层间支援无侧移框架整体稳定性的实用算法

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哈尔滨工程大学学报 2023年第3期44卷 450-457页

作者：兰树伟周东华陈旭王春华昆明学院建筑工程学院云南昆明650214 昆明理工大学建筑工程学院云南昆明650500

针对规范计算长度系数法逐根构件求解无侧移框架整体稳定的不便,以及无法考虑同层柱之间的相互支援和层与层支援作用的不足,本文探寻了无侧移框架同层柱间支援以及层与层之间的支援规律,利用弹簧-摇摆柱模型采用结构转换的方法推导了无... 详细信息

针对规范计算长度系数法逐根构件求解无侧移框架整体稳定的不便,以及无法考虑同层柱之间的相互支援和层与层支援作用的不足,本文探寻了无侧移框架同层柱间支援以及层与层之间的支援规律,利用弹簧-摇摆柱模型采用结构转换的方法推导了无侧移框架柱临界刚度比系数;利用该系数通过分析无侧移框架特征结构单元确定结构层荷载因子,确定表征无侧移框架楼层刚度富余程度的层刚度富余系数和表征层间支援作用的层支援系数;基于轴力权重加权平均的方法推导了可直接计算无侧移框架整体稳定承载力的计算公式。该公式能够定量地计算无侧移框架楼层之间相互支援程度,避免了计算长度系数法可能因无法考虑2种支援作用造成的不合理设计,可供工程设计和理论计算使用。

关键词：无侧移框架整体稳定特征结构单元富余刚度系数层支援系数荷载因子临界承载力计算长度系数

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基于能量法的变截面层合管整体稳定承载力计算方法

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复合材料学报 2017年第10期34卷 2211-2219页

作者：朱锐杰李峰刘加顺陆军工程大学野战工程学院南京210007 东南大学土木工程学院南京210096

为计算变截面层合管杆件整体稳定承载力,提出一种基于能量法的理论计算模型。采用基于三维梁理论的层合管等效抗弯刚度计算方法,计算了等截面段、变截面段的等效工程弹性系数。在考虑剪切变形的影响以及杆件变截面对轴压挠曲线函数影响... 详细信息

为计算变截面层合管杆件整体稳定承载力,提出一种基于能量法的理论计算模型。采用基于三维梁理论的层合管等效抗弯刚度计算方法,计算了等截面段、变截面段的等效工程弹性系数。在考虑剪切变形的影响以及杆件变截面对轴压挠曲线函数影响的基础上,基于能量法推导了变截面杆整体稳定承载力解析公式。以NASA复合材料变截面杆为算例,进行了理论计算和有限元数值模拟,结果显示:同时考虑上述两因素的理论计算结果与有限元结果最为接近,剪切变形对临界承载力的修正可达10%以上,轴压挠曲线函数的变化对承载力的修正约为1%,可忽略。以锥长和锥角为参数,对变截面杆的承载力、体积和承载效率进行双参数分析,发现变截面对弯曲变形能的影响远大于对剪切变形性能的影响,采用变截面形式能够提高层合管承载效率,且一定锥长下存在承载效率最高对应的最优锥角。

关键词：能量法整体稳定剪切变形变截面层合管

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多层有侧移框架整体稳定的简便计算方法

建筑结构学报 2011年第11期32卷 183-188页

作者：郝际平田炜烽王先铁西安建筑科技大学土木工程学院陕西西安710055 西部建筑科技国家重点实验室陕西西安710055

传统的计算长度系数法计算框架稳定时不能考虑同层柱之间的支援作用以及层与层之间的支援作用,有可能会造成不合理的设计。利用等效负刚度的概念,定义了可用于表征层刚度富余程度的层刚轴比系数以及表征层间支援程度的层支援系数,通过... 详细信息

传统的计算长度系数法计算框架稳定时不能考虑同层柱之间的支援作用以及层与层之间的支援作用,有可能会造成不合理的设计。利用等效负刚度的概念,定义了可用于表征层刚度富余程度的层刚轴比系数以及表征层间支援程度的层支援系数,通过层刚轴比系数可以方便的确定框架的薄弱层以及各层之间的相互支援关系,推导了可直接计算有侧移框架整体弹性稳定承载力的简单实用的计算公式。该公式可很好的考虑同层柱之间的支援作用以及层与层之间的支援作用,避免了有限元屈曲分析。通过弹性稳定承载力可进一步反算柱的计算长度系数用于构件校核。算例计算结果表明:该方法具有很好的精度和准确性,计算结果稍偏安全,可供工程设计及理论计算使用。

关键词：有侧移框架计算方法负刚度整体稳定

端部带约束的超高强度钢材受压构件整体稳定受力性能

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土木工程学报 2011年第10期44卷 17-25页

作者：施刚班慧勇 Bijlaard F. S. K. 石永久王元清清华大学土木工程安全与耐久教育部重点实验室北京100084 清华大学土木工程系北京100084 Delft University of Technology P.O. Box 5048 2600 GA Delft The Netherlands

高强度钢材(屈服强度≥460MPa)已经在国内外多个钢结构实际工程中得到应用,但关于其受压构件整体稳定性的研究还很少,特别是屈服强度超过690MPa的超高强度钢材。针对两种超高强度钢材S690和S960(名义屈服强度分别为690MPa和960MPa),进... 详细信息

高强度钢材(屈服强度≥460MPa)已经在国内外多个钢结构实际工程中得到应用,但关于其受压构件整体稳定性的研究还很少,特别是屈服强度超过690MPa的超高强度钢材。针对两种超高强度钢材S690和S960(名义屈服强度分别为690MPa和960MPa),进行了端部带约束的受压构件整体稳定受力性能的试验研究,试验共包括8个试件。基于试验结果,分析该类钢材构件的失稳破坏形态和屈曲承载力,利用经过验证的有限元模型计算其整体稳定系数,并与欧洲规范和我国规范的柱子曲线进行对比分析。结果表明,超高强度钢材受压构件整体稳定系数的试验值要明显高于其所在的b类柱子曲线,甚至比欧洲规范的a0类柱子曲线和我国规范的a类柱子曲线还要高出很多。这说明超高强度钢材受压柱的屈曲强度较普通强度钢材的屈曲强度有明显提高。这些试验研究和有限元分析成果为完善我国超高强度钢材的稳定设计方法和设计理论提供了重要的试验依据和前提条件,并有利于超高强度钢材在我国钢结构工程中得到更广泛的应用和发展。

关键词：钢结构超高强度钢材钢柱端部约束整体稳定有限元分析

地下洞室围岩整体稳定性定量评估的方法、云系统与工程实践

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岩石力学与工程学报 2022年第11期41卷 2186-2198页

作者：徐鼎平江权李邵军柳秀洋黄书岭邱士利丰光亮郑虹中国科学院武汉岩土力研究所岩土力学与工程国家重点实验室湖北武汉430071 中国科学院大学北京100049 长江科学院水利部岩土力学与工程重点实验室湖北武汉430010

地下岩体工程的迅速发展,使得地下洞室的围岩稳定性定量评估成为当前学界和工程界的重大关切。针对当前地下洞室围岩整体稳定性评估与分级尚无定量标准的现状,提出一套以评分制为基本框架、整合工程地质勘察、数值仿真、现场监测等成果... 详细信息

地下岩体工程的迅速发展,使得地下洞室的围岩稳定性定量评估成为当前学界和工程界的重大关切。针对当前地下洞室围岩整体稳定性评估与分级尚无定量标准的现状,提出一套以评分制为基本框架、整合工程地质勘察、数值仿真、现场监测等成果的地下洞室硬质围岩整体稳定性定量评估方法,用于考虑围岩基本质量、地应力、不良地质构造、洞室规模与布置方式、施工方式与质量和地下水等因素对围岩整体稳定性的影响。基于该评估方法的基本原理和评估流程开发了地下洞室围岩稳定性云评估系统,可供使用者便捷有效地判别地下洞室的围岩整体稳定性状态并指导工程实践。将这一定量评估方法和云评估系统应用于多个地下洞室的围岩整体稳定性评估,验证了它们的可靠性和适用性。

关键词：岩石力学地下洞室硬质围岩整体稳定局部稳定云评估系统

大截面7A04高强铝合金角形柱轴压整体稳定试验研究

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天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2016年第9期49卷 936-943页

作者：王元清王中兴胡晓光韩军科陈志华邢海军清华大学土木工程系土木工程安全与耐久教育部重点实验室北京100084 中国电力科学研究院北京100055 天津大学建筑工程学院天津300072

为研究大截面的7A04高强铝合金角形柱轴压整体稳定性能，进行了18个试件的试验，将试验结果与我国规范进行对比，并建立了试验的有限元模型．试验结果表明：名义长细比为30～80时，试件发生弯扭屈曲破坏；名义长细比为100时，试件发生... 详细信息

为研究大截面的7A04高强铝合金角形柱轴压整体稳定性能，进行了18个试件的试验，将试验结果与我国规范进行对比，并建立了试验的有限元模型．试验结果表明：名义长细比为30～80时，试件发生弯扭屈曲破坏；名义长细比为100时，试件发生弯曲屈曲破坏．可得出结论：我国规范过多考虑板件局部屈曲对于构件的影响从而大大低估其稳定承载力；对于板件宽厚比超限不多的构件，局部屈曲对构件稳定承载力几乎无影响；有限元计算结果与试验结果吻合良好，用所建立的有限元模型可以对7A04高强铝合金角形柱稳定性能进行准确模拟．

关键词：角形柱 7A04高强铝合金整体稳定试验研究有限元模型

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Q420镀锌焊接圆管轴压整体稳定试验研究

哈尔滨工业大学学报 2013年第10期45卷 75-80页

作者：施刚姜雪周文静张勇清华大学土木工程系土木工程安全与耐久教育部重点实验室北京100084 中国建筑西南设计研究院有限公司成都610041 北京交通大学土木建筑工程学院北京100044

为了研究Q420高强度镀锌焊接圆钢管轴压柱的整体稳定性能,进行了轴压静力试验,研究了失稳破坏形态和极限承载力,通过计算得到其稳定系数φ,并与现行钢结构设计规范的柱子曲线进行对比.结果表明,试验实测得到的稳定系数φ明显高于我国现... 详细信息

为了研究Q420高强度镀锌焊接圆钢管轴压柱的整体稳定性能,进行了轴压静力试验,研究了失稳破坏形态和极限承载力,通过计算得到其稳定系数φ,并与现行钢结构设计规范的柱子曲线进行对比.结果表明,试验实测得到的稳定系数φ明显高于我国现行钢结构设计规范所规定的焊接圆钢管所在的b类截面柱子曲线,甚至高于a类截面柱子曲线;同时,对镀锌与未镀锌圆钢管柱的轴压受力性能进行对比分析,结果表明,焊接圆钢管试件经过热镀锌处理之后轴压整体稳定承载力有所提高.

关键词：高强度钢材镀锌焊接圆钢管轴心受压整体稳定

基于整体稳定性的防屈曲支撑约束单元及内芯加强段实用设计方法

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建筑结构学报 2023年第1期44卷 80-87页

作者：鲁军凯吕萌吴斌孔伟明东北林业大学土木工程学院黑龙江哈尔滨150040 武汉理工大学土木工程与建筑学院湖北武汉430070 智性科技南通有限公司江苏南通226010

防屈曲支撑是一种兼具普通支撑和金属阻尼器双重功能的支撑构件,而保证支撑在地震作用下的稳定是充分发挥其阻尼器功能的关键。为此,在已有研究基础上,提出忽略支撑内芯耗能段刚度的力学模型,基于稳定性二阶分析方法推导并建立一种形式... 详细信息

防屈曲支撑是一种兼具普通支撑和金属阻尼器双重功能的支撑构件,而保证支撑在地震作用下的稳定是充分发挥其阻尼器功能的关键。为此,在已有研究基础上,提出忽略支撑内芯耗能段刚度的力学模型,基于稳定性二阶分析方法推导并建立一种形式较为简单的防屈曲支撑实用设计方法。通过与已有试验结果以及已有计算方法预测值的对比,分析该方法的准确性及适用性。研究结果表明:提出的实用方法可较准确且偏于保守地评估支撑内芯加强段及约束单元的受力状态;建议的计算公式可以较准确地预测防屈曲支撑的接触力及弯曲响应,可将其作为防屈曲支撑的整体稳定设计准则。

关键词：防屈曲支撑整体稳定实用设计方法约束单元内芯加强段