有限元法工字形軸壓組合鋼梁屈曲分析

防屈曲鋼支撐滯回性能有限元分析

針對(duì)空間結(jié)構(gòu)中常見的復(fù)合材料層合殼體結(jié)構(gòu)發(fā)展了一種多層相對(duì)自由度層合殼元。這種實(shí)體型殼元既可以用較粗的網(wǎng)格很好地模擬層合殼,又易與三維實(shí)體單元相連接,使變厚度、帶有補(bǔ)強(qiáng)的復(fù)合材料層合殼體等復(fù)雜結(jié)構(gòu)得以正確建模。同時(shí)運(yùn)用旋轉(zhuǎn)周期有限元技術(shù)對(duì)大規(guī)模的空間復(fù)合材料層合結(jié)構(gòu)成功實(shí)施了屈曲分析。數(shù)值算例驗(yàn)證了本文計(jì)算策略的有效性。

組合雙軸對(duì)稱工字形鋼梁截面優(yōu)化設(shè)計(jì)——提出雙軸對(duì)稱鋼梁截面設(shè)計(jì)中判別強(qiáng)度控制和剛度控制的臨界跨高比的概念，并推導(dǎo)了組合雙軸對(duì)稱工字形鋼梁在不同腹板高厚比下的腹板高度與截面模量、截面慣性矩的關(guān)系式。在此基礎(chǔ)上，給出了組合雙軸對(duì)稱工字形鋼梁截面的...

均布荷載作用下工字形簡支深梁有限元分析——應(yīng)用彈性力學(xué)有限單元法研究了均布荷載作用下不同跨高比的雙軸對(duì)稱工字形簡支深梁的撓度及應(yīng)力分布變化規(guī)律，并與材料力學(xué)長梁計(jì)算值進(jìn)行比較。研究結(jié)果表明，跨高比越小，用長梁公式計(jì)算跨中撓度產(chǎn)生的誤差就越大；...

夾芯板彎曲屈曲分析的有限條—棱方法——用有限條一棱方法對(duì)冷彎薄壁型鋼壓型表面泡沫夾芯板進(jìn)行了彎曲屈曲分析．得到了夾芯板受壓面層屈曲時(shí)的臨界應(yīng)力、屈曲荷載及屈曲半波長．并與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，理論值與試驗(yàn)值吻合較好?！　?/p>

方鋼管混凝土柱局部屈曲有限元分析——主要分析了在偏心荷載作用下，方形鋼管混凝土柱局部臨界失穩(wěn)應(yīng)力ocr的變化情況，并采用ansys有限元軟件對(duì)其進(jìn)行了模擬分析，得出有限元分析結(jié)果與計(jì)算結(jié)果有一定偏差，但隨著應(yīng)力梯度系數(shù)妒的增加，局部臨界屈曲應(yīng)力都呈...

應(yīng)用通用有限元程序,對(duì)方形空鋼管、方形鋼管混凝土兩種不同構(gòu)件進(jìn)行了特征值屈曲分析,研究了該兩種不同構(gòu)件的屈曲模式及臨界屈曲應(yīng)力,并與試驗(yàn)研究成果及理論分析結(jié)果進(jìn)行了比較,結(jié)果吻合良好。

以某鋼箱梁頂推為工程依托,針對(duì)頂推過程中由于臨時(shí)支架、鋼箱梁本身線型誤差、以及鋼箱梁在吊裝、焊接過程中的施工誤差,導(dǎo)致箱梁與滑板之間的面接觸變?yōu)辄c(diǎn)接觸,甚至出現(xiàn)脫空的現(xiàn)象,致使支反力重分布,進(jìn)而導(dǎo)致局部屈曲。采用三維精細(xì)有限元板殼模型模擬鋼箱梁頂推施工過程,建立精細(xì)局部模型對(duì)支點(diǎn)處局部屈曲狀態(tài)進(jìn)行仿真分析,并建議在通過滑道的底板上增加平行及垂直于腹板的加勁肋。該建議被采納實(shí)施后,取得了良好的施工效果,可供同類工程項(xiàng)目借鑒。

環(huán)殼不僅是u型波紋管的一個(gè)組成部分,更是一類重要的結(jié)構(gòu),在航天、核能和海洋工程中有重要的應(yīng)用,其屈曲是人們關(guān)注的問題之一,其中對(duì)半圓環(huán)殼的分析還較為少見。本文采用文[7]的有限元法(考慮了屈曲前的彎曲和屈曲時(shí)載荷的轉(zhuǎn)動(dòng)并按線性化特征值問題處理)計(jì)算了正gauss曲率半圓環(huán)殼在均勻外壓作用下的屈曲,將所得結(jié)果與已知的近似解進(jìn)行了對(duì)比、并討論了其中的差異。本文除了給出臨界載荷和子午線的屈曲模態(tài)外,還給出了前屈曲彎曲應(yīng)力分布,以便仔細(xì)了解屈曲問題

以某鋼箱梁頂推為工程依托,針對(duì)頂推過程中由于臨時(shí)支架、鋼箱梁本身線型誤差、以及鋼箱梁在吊裝、焊接過程中的施工誤差,導(dǎo)致箱梁與滑板之間的面接觸變?yōu)辄c(diǎn)接觸,甚至出現(xiàn)脫空的現(xiàn)象,致使支反力重分布,進(jìn)而導(dǎo)致局部屈曲。采用三維精細(xì)有限元板殼模型模擬鋼箱梁頂推施工過程,建立精細(xì)局部模型對(duì)支點(diǎn)處局部屈曲狀態(tài)進(jìn)行仿真分析,并建議在通過滑道的底板上增加平行及垂直于腹板的加勁肋。該建議被采納實(shí)施后,取得了良好的施工效果,可供同類工程項(xiàng)目借鑒。

第20卷第2期 1999年2月 上海鐵道大學(xué)學(xué)報(bào) journalofshanghaitiedaouniversity vol.20,no.2 feb.,1999 工字形鋼梁整體穩(wěn)定性能的研究 夏建國 (上海鐵道大學(xué)土木工程系,上海200331) 摘要在廣泛收集國內(nèi)外試驗(yàn)資料的基礎(chǔ)上,做了18片熱軋工字鋼梁試驗(yàn),并用非線性有限元增量法 編制計(jì)算程序;同時(shí)引進(jìn)廣義座標(biāo)系對(duì)國內(nèi)外216片梁試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行重分析。提出對(duì)橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范的修 改建議,建議中引進(jìn)改良長細(xì)比,使之能反映各種因素對(duì)梁穩(wěn)定的影響,并使其形式能與現(xiàn)行橋規(guī)一致,便 于應(yīng)用。 關(guān)鍵詞工型梁,非彈性失穩(wěn),穩(wěn)定性試驗(yàn),有限元法 分類號(hào)u44 自michell研究矩形截面梁,并在1899年發(fā)表長梁在橫向力作用下彈性穩(wěn)定

利用顯式動(dòng)力學(xué)有限元方法對(duì)直桿彈塑性動(dòng)力后屈曲進(jìn)行了分析,模擬了直桿軸向碰撞動(dòng)力屈曲的變形及發(fā)展過程。分析中在直桿碰撞端局部臨界屈曲長度范圍內(nèi)引入半正弦波形式的初始缺陷,計(jì)算結(jié)果與文獻(xiàn)中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)獲得了很好的一致。分析結(jié)果表明,隨著碰撞過程中所產(chǎn)生的應(yīng)力波逐漸向前傳播,后屈曲變形過程中所呈現(xiàn)的多個(gè)半波形式的高階屈曲模態(tài)由初始具有單個(gè)半波形式的簡單屈曲模態(tài)迅速演變而成。分析結(jié)果同時(shí)也揭示了直桿動(dòng)力屈曲變形發(fā)展的機(jī)理,以及軸向應(yīng)力波和屈曲變形的相互作用規(guī)律。

考慮翼緣約束的工字形截面腹板的彈性屈曲——利用有限元方法(fem)分析了非均勻受壓的單塊矩形板的彈性屈曲，總結(jié)了非均勻受壓簡支矩形板屈曲系數(shù)的各國規(guī)范計(jì)算公式；在此基礎(chǔ)上，改變有限元模型的邊界條件，提出了非均勻受壓的非加載邊固支矩形板的屈曲系數(shù)公...

薄壁結(jié)構(gòu)的動(dòng)力有限元法分析——以能量變分原理為基礎(chǔ)，考慮了剪力滯后效應(yīng)、剪切變形和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的影響，通過應(yīng)用一維離散有限元法建立了薄壁箱型梁結(jié)構(gòu)在彎扭耦合作用的計(jì)算動(dòng)力模型．得到結(jié)構(gòu)的自振頻率與ansys計(jì)算模型的結(jié)果進(jìn)行了比較，兩者吻合良好．充分...

本文利用基于板殼屈曲理論的有限元方法對(duì)楔形薄壁構(gòu)件的彎扭屈曲進(jìn)行了分析,對(duì)兩種基于薄壁桿件理論的楔形工字鋼梁彎扭屈曲分析方法進(jìn)行了對(duì)比?；谳^精確的楔形薄壁構(gòu)件屈曲理論,對(duì)承受線性變化端彎矩作用的楔形梁的彎扭屈曲進(jìn)行了大量分析,并提出了新的楔形工字鋼梁臨界彎矩計(jì)算公式。該公式形式與等截面梁的相同,便于工程應(yīng)用。

以某超高層鋼結(jié)構(gòu)中箱形截面柱的鋼支架支撐結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象,應(yīng)用sap2000有限元軟件建立鋼支架的模型,通過施加合理的邊界條件對(duì)鋼支架仿真模擬,進(jìn)行屈曲計(jì)算分析;屈曲分析完成后,對(duì)整個(gè)支撐結(jié)構(gòu)進(jìn)行了進(jìn)一步的優(yōu)化研究,得出了合理的優(yōu)化結(jié)果,解決了施工單位關(guān)心的結(jié)構(gòu)屈曲等安全性問題。

本文采用有限元的分析方法,分別建立了實(shí)腹式工字鋼梁和波折腹板h型鋼梁的有限元模型。通過有限元分析對(duì)比,說明了普通工字鋼梁與波折腹板h型鋼梁的承載力、變形曲線的差異。分析結(jié)果表明,在鋼梁上翼緣(受壓區(qū)翼緣)無可靠約束時(shí),盲目采用波折腹板h型鋼梁可能會(huì)帶來一定的安全隱患,在實(shí)際工程設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)予以注意。

通過查閱相關(guān)資料,對(duì)變截面優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法進(jìn)行了簡單介紹,推導(dǎo)出了雙軸對(duì)稱工字形組合鋼梁截面在集中荷載作用下優(yōu)化設(shè)計(jì)的相關(guān)公式以及梁的變截面位置,便于工程設(shè)計(jì)應(yīng)用,為變截面設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。

組合梁界面滑移將減小組合梁剛度,增大變形,影響構(gòu)件性能;剪應(yīng)力沿截面橫向分布不均勻,造成其彎曲正應(yīng)力的橫向分布呈曲線形狀,即剪力滯效應(yīng);同時(shí)組合梁往往重載,具有較小的跨高比,剪切變形不可忽略。根據(jù)虛功原理,建立了同時(shí)考慮滑移效應(yīng)、剪力滯及剪切變形效應(yīng)的組合梁單元?jiǎng)偠染仃嚰暗刃Ч?jié)點(diǎn)力向量,并在此基礎(chǔ)上編制了組合梁梁段有限元程序。利用本文程序?qū)ΜF(xiàn)有組合梁試件的混凝土頂板應(yīng)力、鋼梁底板應(yīng)力、跨中撓度和梁端滑移進(jìn)行了計(jì)算,并將本文計(jì)算結(jié)果與解析法計(jì)算結(jié)果及試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了比較。結(jié)果表明,本文計(jì)算結(jié)果與解析法計(jì)算結(jié)果及試驗(yàn)結(jié)果吻合良好;同時(shí),本文計(jì)算結(jié)果具有較好的穩(wěn)定性,驗(yàn)證了本文計(jì)算方法的正確性。本文所建立的梁單元?jiǎng)偠染仃囃瑫r(shí)考慮了剪切變形、剪力滯及滑移效應(yīng)的影響,符合工程實(shí)際,為有限梁段法分析組合箱梁提供了理論基礎(chǔ)。

工程設(shè)計(jì)中,一般僅對(duì)鋼梁構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度、整體穩(wěn)定性、局部穩(wěn)定性做設(shè)計(jì)驗(yàn)算,而很少涉及鋼梁截面扭轉(zhuǎn)應(yīng)力的分析。按照現(xiàn)行的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念,對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安全性要求進(jìn)一步提高,有必要對(duì)鋼梁截面在扭矩作用下的應(yīng)力作出分析。文章以雙軸對(duì)稱工字形截面鋼梁一端自由、一端固定為例,對(duì)其在約束扭轉(zhuǎn)時(shí)應(yīng)力進(jìn)行分析。

基于有限元法的鋼-砼連續(xù)組合梁截面優(yōu)化設(shè)計(jì)——給出了鋼一混凝土連續(xù)組合梁截面計(jì)算機(jī)輔助優(yōu)化設(shè)計(jì)的有效方法，以有限元結(jié)構(gòu)分析和優(yōu)化算法相結(jié)合為手段，提出了一種符合實(shí)際情況的鋼一混凝土組合梁的剪力連接模式，建立鋼一混凝土連續(xù)組合梁有限元分析模型、...

鋼一混凝土連續(xù)組合梁腹板局部屈曲分析——對(duì)連續(xù)組合梁負(fù)彎矩區(qū)鋼腹板的穩(wěn)定性進(jìn)行了研究，分析了負(fù)彎矩區(qū)鋼梁腹板在彎曲、軸向壓力和剪切作用下的力學(xué)性能，提出了組合梁腹板在各種荷載作用下的局部穩(wěn)定性簡化計(jì)算模型，建立了非均勻受壓、純剪和彎剪復(fù)合受力...