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型钢连接装配式混凝土梁等效抗弯刚度研究

计算力学学报 2023年第5期40卷 781-786页

作者：胡习兵周莹范周军孙槐璟中南林业科技大学土木工程学院长沙410004

型钢连接装配式混凝土梁截面抗弯刚度因构造做法差异而相差较大。基于小变形叠加原理,提出了该类构件在荷载作用下的挠度计算方法,根据等挠度原则,推导了构件的等效抗弯刚度计算公式,并与试验研究结果进行了比较,验证了公式的有效性。... 详细信息

型钢连接装配式混凝土梁截面抗弯刚度因构造做法差异而相差较大。基于小变形叠加原理,提出了该类构件在荷载作用下的挠度计算方法,根据等挠度原则,推导了构件的等效抗弯刚度计算公式,并与试验研究结果进行了比较,验证了公式的有效性。在此基础上,分析了型钢混凝土梁参数变化对变刚度构件整体抗弯刚度的影响。研究结果表明,型钢连接方式增大了装配式混凝土梁的抗弯刚度,减小了构件在荷载作用下的挠度变形,对构件和结构受力更为有利。

关键词：装配式混凝土梁型钢连接变刚度等效抗弯刚度计算方法

基于三维梁理论的复合材料层合管等效抗弯刚度

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复合材料学报 2016年第8期33卷 1694-1701页

作者：张恒铭李峰潘大荣解放军理工大学野战工程学院南京210007 南京工程学院建筑工程学院南京211167

针对任意铺层形式和任意壁厚复合材料圆形层合管件,提出一种等效抗弯刚度的计算方法。此方法采用符合复合材料圆形管件梁真实变形的变形理论,考虑横向剪切变形,非均匀扭转效应,主、次挠曲效应和层合材料的三维弹性效应,按照壳壁中实际... 详细信息

针对任意铺层形式和任意壁厚复合材料圆形层合管件,提出一种等效抗弯刚度的计算方法。此方法采用符合复合材料圆形管件梁真实变形的变形理论,考虑横向剪切变形,非均匀扭转效应,主、次挠曲效应和层合材料的三维弹性效应,按照壳壁中实际应力状态,建立了复合材料圆形管件等效抗弯刚度的计算模型。通过与4种铺层管件的三点弯曲实验结果以及经典层合板理论计算的等效抗弯刚度进行对比,验证了计算模型的正确性。通过退化与各向同性材料抗弯刚度的计算方法进行对比,分析了计算模型的适用性。

关键词：等效抗弯刚度复合材料层合管三维梁理论三维弹性效应经典层合板理论

蜂窝梁等效抗弯刚度计算方法及其影响因素分析

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建筑结构学报 2018年第S2期39卷 121-127页

作者：黄炳生黄泰杰王维川桑伟南京工业大学土木工程学院江苏南京210009 国网扬州供电公司江苏扬州225000

为了得到用于框架或门式刚架结构时的蜂窝梁内力计算方法,基于经典材料力学中小变形挠度的计算方法,按蜂窝梁与等代实腹梁小区段变形一致的原则,在蜂窝梁变截面处采用Simpson公式,推导了蜂窝梁的等效抗弯刚度,提出了工程中常用的几种孔... 详细信息

为了得到用于框架或门式刚架结构时的蜂窝梁内力计算方法,基于经典材料力学中小变形挠度的计算方法,按蜂窝梁与等代实腹梁小区段变形一致的原则,在蜂窝梁变截面处采用Simpson公式,推导了蜂窝梁的等效抗弯刚度,提出了工程中常用的几种孔形蜂窝梁等效抗弯刚度求解方法。通过对一系列不同孔形蜂窝梁的有限元参数分析,验证了所提等效抗弯刚度计算方法的精确性,得到了不同孔形蜂窝梁的等效抗弯刚度受径高比与距高比的影响。结果表明,径高比是影响蜂窝梁等效抗弯刚度的关键因素,距高比对蜂窝梁等效抗弯刚度的影响很小。相较于以费氏空腹桁架法为代表的比拟法与其他的蜂窝梁抗弯刚度计算方法,文中提出的方法具有精确、高效、适用性广的优点。

关键词：蜂窝梁等效抗弯刚度径高比距高比

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盾构隧道纵向等效抗弯刚度解析解

四川水泥 2023年第1期 180-183页

作者：鲜泰巍中国铁建昆仑投资集团有限公司四川成都610093

盾构隧道在纵向上是通过螺栓将管片环拼装成一个整体的柔性结构,工程上常需进行纵向上的结构计算以评价由作用荷载及地层位移引起的隧道力学行为。对盾构隧道纵向计算理论进行了总结,分析了弹性地基梁模型、纵向梁-弹簧模型和纵向等效... 详细信息

盾构隧道在纵向上是通过螺栓将管片环拼装成一个整体的柔性结构,工程上常需进行纵向上的结构计算以评价由作用荷载及地层位移引起的隧道力学行为。对盾构隧道纵向计算理论进行了总结,分析了弹性地基梁模型、纵向梁-弹簧模型和纵向等效刚度模型的优缺点和适用性。对圆环断面的盾构隧道等效连续梁模型进行详细的解析推导。考虑到盾构隧道的横向性能对纵向性能的影响,假设变形后的隧道横截面变为椭圆环,建立了椭圆环面盾构隧道的纵向等效连续梁模型,提出了椭圆环面盾构隧道的等效抗弯刚度计算方法。

关键词：盾构隧道等效抗弯刚度纵向变形中性轴

基于三维接触有限元分析的管片等效抗弯刚度和错台研究

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计算力学学报 2020年第5期37卷 535-544页

作者：冉春江付强杨海天大连理工大学工程力学系工业装备结构分析国家重点实验室大连116024

针对盾构隧道管片接头等效抗弯刚度预测研究中,对梁-弹簧与三维模型整体等效性考虑的不充分,以三维接触有限元计算结果作为测量信息,借助基于挠度等效的反问题求解,提出了一种确定管片接头等效抗弯刚度的新方法;并利用不同轴力-偏心距... 详细信息

针对盾构隧道管片接头等效抗弯刚度预测研究中,对梁-弹簧与三维模型整体等效性考虑的不充分,以三维接触有限元计算结果作为测量信息,借助基于挠度等效的反问题求解,提出了一种确定管片接头等效抗弯刚度的新方法;并利用不同轴力-偏心距组合下的反演结果,建立了基于Kriging代理模型的轴力-弯矩-等效抗弯刚度的非线性关系,提出了由此关联的管片结构非线性问题的数值求解方法。与三维有限元结果相比,所提方法可较为准确地预测管片结构的内力和变形,表现出良好的整体等效性。此外,借助三维接触有限元分析,进一步深入探讨了螺栓孔间隙与衬垫本构关系对管片纵向错台量的影响。

关键词：管片接头等效抗弯刚度代理模型纵缝错台三维接触有限元

考虑腹板焊缝损伤的正六边形蜂窝梁变形性能与挠度计算研究

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工程力学 2024年第4期41卷 199-209页

作者：蒋田勇徐沐鑫耿森王磊长沙理工大学土木工程学院湖南长沙410114 河北锐驰交通工程咨询有限公司河北石家庄050000

试验设计并制作了焊缝具有裂纹损伤的正六边形蜂窝梁,研究了不同参数下正六边形蜂窝梁的力学性能,其中试验参数包括焊缝裂纹的位置和长度,分析了试验梁的应变以及挠度随参数变化的规律,建立了考虑焊缝裂纹损伤正六边形蜂窝梁的抗弯挠曲... 详细信息

试验设计并制作了焊缝具有裂纹损伤的正六边形蜂窝梁,研究了不同参数下正六边形蜂窝梁的力学性能,其中试验参数包括焊缝裂纹的位置和长度,分析了试验梁的应变以及挠度随参数变化的规律,建立了考虑焊缝裂纹损伤正六边形蜂窝梁的抗弯挠曲线计算方法。结果表明:具有焊缝裂纹损伤的正六边形蜂窝梁破坏形式为压弯屈曲破坏,其结构孔角开始出现屈服,当孔角屈服数目达到一定数量时,结构整体发生屈曲破坏;在重复加载阶段内,裂纹长度变化对焊缝附近孔角应变的影响在±20με内,关键截面位置挠度的影响在0.05 mm内;通过等效刚度法推导了在腹板焊缝裂纹状态下蜂窝梁的抗弯刚度,研究了蜂窝梁腹板焊缝裂纹对跨中挠度的影响;通过引入挠度放大系数,得到了在特定荷载作用下蜂窝梁的跨中挠度计算式;对比研究了蜂窝梁跨中挠度的不同公式计算结果,其中日本规范估算法和费氏简化分析法与试验值相比差值均较大,在50%左右;该文建议公式与试验值吻合较好,差值绝大部分在10%以内。

关键词：蜂窝梁焊缝裂纹损伤等效抗弯刚度挠度

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复合材料层合管等效抗弯刚度的试验分析

粘接 2019年第7期40卷 113-119页

作者：沈泽懿河海大学力学与材料学院

开展了4种铺层碳纤维复合材料层合管的短柱试验和4点弯曲试验,得到了2种试验方法下试件的等效抗弯刚度。通过建立轴压作用和弯曲作用下层合管的有限元模型,分析了4种铺层试件纤维方向应力分布特征,从材料纤维方向不同拉压模量角度分析... 详细信息

开展了4种铺层碳纤维复合材料层合管的短柱试验和4点弯曲试验,得到了2种试验方法下试件的等效抗弯刚度。通过建立轴压作用和弯曲作用下层合管的有限元模型,分析了4种铺层试件纤维方向应力分布特征,从材料纤维方向不同拉压模量角度分析了两种试验方法下等效抗弯刚度存在差异的原因。分别通过分层材性赋值和基于截面拉压应力区域比重的近似等效模量赋值,利用理论预测模型计算得到了等效抗弯刚度,理论值与试验值相差10%以内,验证了材料纤维方向弹性模量赋值方法的可行性。

关键词：层合管等效抗弯刚度四点弯曲试验短柱试验弹性模量

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蜂窝梁等效抗弯刚度的确定方法

建筑科学与工程学报 2008年第1期25卷 102-106,115页

作者：周朝阳周云峰中南大学土木建筑学院湖南长沙410075

通过分析不同开孔的蜂窝梁,提出了确定蜂窝梁等效抗弯刚度的方法。该方法根据纯弯蜂窝梁有限元分析(FEA)结果,按照经典力学中挠度-刚度或弯矩-曲率关系式反算刚度,具有简捷、准确、经济、高效等优点。提出了蜂窝梁等效抗弯刚度的合理表... 详细信息

通过分析不同开孔的蜂窝梁,提出了确定蜂窝梁等效抗弯刚度的方法。该方法根据纯弯蜂窝梁有限元分析(FEA)结果,按照经典力学中挠度-刚度或弯矩-曲率关系式反算刚度,具有简捷、准确、经济、高效等优点。提出了蜂窝梁等效抗弯刚度的合理表达式,并以常用的六边形孔和圆孔为例,通过大量有限元分析,得到了腹板刚度折减系数表,然后进一步给出了该系数的半理论半经验计算公式。结果表明,采用该公式可快速求得蜂窝梁的等效抗弯刚度。

关键词：蜂窝梁等效抗弯刚度刚度算法刚度公式六边形孔圆孔

基于等效刚度的矩形孔蜂窝梁钢框架结构内力计算方法

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力学季刊 2023年第1期44卷 218-226页

作者：黄炳生秦雨生黄泰杰南京工业大学土木工程学院江苏南京211816 上海建筑设计研究院有限公司上海200040

蜂窝梁钢框架结构因梁截面沿长度周期性变化,不能直接采用普通钢框架结构矩阵位移法计算框架内力和位移.本文基于等效刚度法推导了矩形孔蜂窝梁的等效抗弯刚度、抗剪刚度和轴向刚度,建立了矩形孔蜂窝梁的单元刚度方程,提出了矩形孔蜂窝... 详细信息

蜂窝梁钢框架结构因梁截面沿长度周期性变化,不能直接采用普通钢框架结构矩阵位移法计算框架内力和位移.本文基于等效刚度法推导了矩形孔蜂窝梁的等效抗弯刚度、抗剪刚度和轴向刚度,建立了矩形孔蜂窝梁的单元刚度方程,提出了矩形孔蜂窝梁钢框架内力和位移计算方法.算例理论计算结果与有限元分析结果表明,两种方法计算结果非常接近.本文提出的等效刚度法概念清晰,准确性好,适用于计算蜂窝梁钢框架结构的内力和位移.

关键词：钢框架结构矩形孔蜂窝梁等效抗弯刚度等效抗剪刚度内力计算