国家自然科学基金(51279206)
- 作品数：12 被引量：62H指数：5
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- 基于Winkler弹性地基梁模型的半刚性轻钢柱脚底板受力分析被引量：13
- 2014年
- 为建立半刚性轻钢柱脚底板压力分布计算模型,基于Winkler弹性地基梁模型及其变形和内力初参数表达式,给定边界条件,利用Maple软件,获得了两端自由弹性地基梁在任意集中力和任意梯形线荷载作用下的挠度解析公式,将半刚性方钢管柱脚底板简化为支承在混凝土基础上的弹性地基梁,根据力的等效原则,建立了偏心受压时柱脚底板受力模型,得到了柱脚底板压力分布解析解,通过算例与数值摸拟结果对比,结果表明二者吻合较好,且半刚性轻钢柱脚底板压力分布与常用线性压力分布模型差别较大,采用线性压力分布模型将过高估计柱脚刚度。研究成果为半刚性轻钢柱脚设计提供理论参考。
- 丁敏李潇马倩蒋秀根
- 关键词：半刚性初参数法受力分析
- 基于直接刚度法的三段刚度压杆非线性分析
- 2018年
- 为分析考虑二阶效应的分段刚度压杆内力及位移,根据位移控制方程,建立了变刚度压杆位移和转角方程;根据杆端位移边界条件和变刚度截面处连续条件,得到了位移系数;根据压杆内力方程,建立了以矩阵形式表达的刚度平衡方程,变换得到了变刚度压杆刚度矩阵模型.将本模型用于分段刚度压杆分岔失稳临界荷载计算,并与解析解、插值形函数单元模型结果进行对比与分析,验证了模型的精度和效率.结果表明:采用插值形函数法计算压杆临界荷载时,若只划分一个单元,其计算结果与理论解的相对误差最高可达43.24%,随着划分单元数量增加,相对误差降为0.023%;采用基于直接刚度法得到的变刚度压杆单元刚度矩阵计算压杆临界荷载时,只需划分一个单元,即可保证计算结果与理论解一致,该矩阵可用于压杆的非线性分析中,得到压杆内力及位移的精确解.
- 张俊星许晶王宏志
- 关键词：直接刚度法刚度矩阵基函数
- 拱形屋面温室纵向抗风分析中的曲梁刚度矩阵模型被引量：6
- 2017年
- 研究拱形温室纵向抗风分析中的屋面拱结构。考虑弯扭耦合的影响,在对其几何方程、平衡方程、物理方程分析的基础上,建立了曲梁扭转角和弯曲挠度的控制方程;求得了用基函数向量以及积分常数向量表达的曲梁扭转角和弯曲挠度的解析解;根据位移边界条件,得到了位移系数;根据曲梁内力方程,建立了以矩阵形式表达的刚度平衡方程;经矩阵变换得到了曲梁弯扭分析的刚度矩阵模型以及等效节点力向量。本模型基于梁的刚度平衡方程,采用了精确的解析解,以矩阵形式表达了梁节点位移与节点力之间的关系,利用该模型,可对拱形温室的纵向抗风性能进行分析。
- 郭韦佟朱丹宓林蒋秀根
- 关键词：曲梁弯扭耦合
- 温室风振分析中的压杆弯曲振动动态刚度阵模型被引量：3
- 2018年
- 针对温室风振分析中的压杆弯曲振动问题,根据考虑二阶效应和惯性力影响的压杆基本方程建立压杆横向弯曲振动微分方程,得到采用基函数和位移系数表达的压杆横向弯曲振动位移的向量表达式,结合位移边界条件求得以节点位移向量表达的位移系数,给出压杆截面内力方程,进而得到以节点位移向量表达的杆端内力,最终给出综合质量矩阵、几何矩阵和刚度矩阵的精确动态刚度矩阵。研究结果表明:一般的插值形函数单元模型需加密单元才能提高计算精度,但仍存在误差,而本研究模型得到的压杆横向弯曲自振圆频率与解析法计算获得的理论解完全相同,为精确解。
- 邓婷姜旭曈丁敏汤丽锋
- 关键词：温室风振压杆二阶效应
- 侧向冲击下钢管混凝土构件受力性能试验研究
- 为研究钢管混凝土构件在侧向冲击荷载作用下的受力性能,本文利用落锤式冲击试验机对不同套箍指标钢管混凝土构件进行了侧向冲击试验,获得了试件受侧向冲击的变形形态和应变时程曲线,并与数值模拟计算结果进行对比,同时分析了试验误差产...
- 汪友弟代春辉蒋秀根丁敏
- 关键词：钢管混凝土侧向冲击套箍系数
- 文献传递
- 薄膜承载力及其对日光温室结构稳定性能的影响被引量：15
- 2013年
- 为研究薄膜对日光温室结构抗灾害垮塌性能的影响,采用ANSYS有限元分析软件,模拟了单片薄膜受风雪、冰雹荷载作用情景,分析了薄膜厚度、尺寸(长度×宽度)、预张力和外荷载对单膜承载力的影响,建立了日光温室结构单榀拱架、无膜空间整体骨架、覆膜空间整体骨架3种计算模型,得到了风雪灾害下日光温室结构破坏全过程以及覆膜日光温室结构空间系数,探讨了薄膜厚度、弹性模量、预张力等参数改变时,薄膜张拉刚化效应对日光温室结构稳定性能的影响。结果表明:薄膜尺寸(长度×宽度)和厚度是影响其承载性能的主要因素,同时应适当考虑薄膜长宽比影响;0.2mm厚的薄膜可满足特强冰雹的防灾要求;薄膜张拉刚化效应有助于提高日光温室结构抗风承载力,对抗雪承载力影响不大;各分析参数中,薄膜弹性模量对日光温室结构空间系数的影响不明显。研究结果为覆膜日光温室结构抗风雪、抗冰雹灾害设计提供参考。
- 丁敏施旭栋李密密剧锦三蒋秀根
- 关键词：温室有限元方法承载力稳定性日光温室
- 风雪荷载作用下Venlo型温室结构整体性能研究被引量：12
- 2017年
- 为研究风雪荷载作用下Venlo型温室结构的整体性能,利用ANSYS有限元分析软件,考虑温室结构的实际工作状态、材料非线性、几何大变形以及构件初始几何缺陷的影响,建立Venlo型温室结构的单榀骨架、整体骨架、整体骨架覆盖薄膜、整体骨架覆盖玻璃和整体骨架覆盖PC板5种计算模型,分别模拟5种风雪荷载工况下各结构的整体受力情况,给出了相应安全系数和空间作用系数,分析了Venlo型温室结构的空间整体性能。结果表明:檩条支撑作用使温室结构空间作用效应提高约0~33.7%;覆盖材料对提高整体骨架空间作用效应的影响不可忽略,约为28.1%~383.4%,且玻璃覆盖整体骨架时产生的影响最大,PC板次之,薄膜再次之;对Venlo型温室结构进行设计计算时,可适当考虑檩条、覆盖材料等对结构空间作用效应的提高作用。研究成果可为完善Venlo型温室结构设计理论提供参考。
- 丁敏朱丹许晶蒋秀根李密密
- 关键词：VENLO型温室稳定承载力数值模拟
- 考虑大位移影响的解析型压扭杆单元被引量：4
- 2019年
- 为提高压扭杆件内力和变形分析的精度和效率,以Vlasov扭转理论为基础,根据压扭杆件位移控制方程,考虑大位移和截面翘曲影响,构建了压扭杆的单元位移形函数,采用势能原理建立了压扭杆势能泛函。利用势能驻值变分原理得出了解析型压扭杆单元列式,并推导了用于杆件内力分析的单元刚度矩阵。将其与理论解、插值多项式单元进行对比,结果表明:该文构造的单元计算压扭杆转角及翘曲率和临界荷载的精度高于插值多项式单元,且不需划分单元,即可保证计算结果与理论解一致,满足了高精度、高效率的要求,可应用于解决实际工程问题。
- 许晶夏文忠王宏志蒋秀根
- 关键词：变分原理有限元单元刚度矩阵
- 钢管混凝土轴心受压构件的徐变预测模型及其徐变性能分析被引量：15
- 2017年
- 为研究混凝土徐变对钢管混凝土轴心受压构件长期受力性能的影响,考虑构件截面内力重分布,建立了钢管混凝土轴心受压构件截面应力和应变以徐变系数为参数的随混凝土龄期变化关系的理论模型,结合已有试验数据和国内外常用12种混凝土徐变预测模型对该模型进行验证,并找到了适用于钢管混凝土轴心受压构件的徐变预测模型——Huo模型;在此基础上,计算并分析了钢管混凝土轴心受压构件混凝土龄期为10000 d的截面应力和应变;通过对混凝土强度等级、环境年平均相对湿度、初始加载龄期、含钢率、构件长度、截面应力水平等因素的不同取值,分析了各因素对钢管混凝土轴心受压构件徐变性能的影响程度及规律。结果表明:当钢管混凝土轴心受压构件的轴力不大于其极限承载力的60%时,随着加载龄期的增长,钢管截面应力逐渐增大,最大变化量达61.4%,而混凝土截面应力逐渐减小,最大变化量达26.2%;加载初期构件应变增长迅速,1000 d以后应变增长速度减慢,构件最终应变是初始应变的1.61倍;在轴压比相同的条件下,钢管混凝土轴心受压构件的徐变应变终值随着混凝土强度等级的提高而逐渐增大,随着含钢率的增大显著减小,随着初始加载龄期、环境年平均相对湿度、构件长度的增大而逐渐减小,轴压比不大于0.6时,其徐变应变终值随轴压比增长。研究成果可为钢管混凝土轴心受压构件在正常使用阶段徐变计算以及徐变变形控制提供依据。
- 丁敏汪友弟代春辉剧锦三蒋秀根
- 关键词：钢管混凝土轴心受压徐变性能
- 工业用渣仓结构疲劳性能分析
- 2020年
- 渣仓是火力发电厂排渣系统中重要的存贮设备,为研究其疲劳性能,以实际工程中某渣仓为例,采用大型通用有限元软件,考虑接触问题,建立有限元模型,详细分析了其荷载工况并确定加载方式,计算并获得了该渣仓结构应力与位移,在此基础上对筒仓部分进行了疲劳寿命计算。研究结果表明:加密肋板附近的筒体处应力最大,其值为349.5 MPa;靠近环梁及加密肋板的位置易疲劳,在循环2.495×10^3次后发生疲劳破坏。
- 傅彦青兰涛丁敏庄金钊乔海洋姚亚明尚程
- 关键词：力学性能有限元分析
