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用能量法分析了在不同支座条件和荷载形式下剪切变形对变截面梁挠曲线的影响。分析结果表明,对于截面尺寸较大和计算长度较小的“粗短”变截面梁,尤其当该梁为两端固定且又是宽翼缘H型钢梁时,剪切变形对梁挠度的影响不可忽略不计,否则计算误差过大。梁上作用荷载的形式和大小在计算剪切变形对梁挠度影响的大小方面影响甚微。 相似文献
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ANSYS中的Beam44单元是考虑剪切变形的变截面欧拉梁单元,为明确其单元刚度矩阵推导方法,以形函数为基础,根据虚功原理,系统给出了考虑剪切变形的变截面欧拉梁单元刚度矩阵推导过程。以矩形、圆形、圆环和箱形截面梁为例,经与ANSYS中Beam44单元刚度矩阵对比,明确了其单元刚度矩阵的推导方法、相关假定和使用要求。研究发现:变截面欧拉梁因形函数本身的近似性和截面参数随截面位置变化的复杂性,难以给出普适性的单元刚度矩阵理论表达式。ANSYS对Beam44单刚矩阵推导时,采用了以下3种处理方式以简化计算:采用与等截面梁相同的厄米特形函数,在纯弯模式单刚矩阵的积分计算中对几何矩阵和截面参数分别积分,不考虑截面剪切系数k随截面位置的变化,由此所得单刚矩阵形式与等截面梁Beam4一致。ANSYS对Beam44单元所给等效截面参数,如面积、抗扭惯矩和抗弯惯矩的表达式,源于梁单元两端截面形状为相似形且截面尺寸随杆件线性梯度变化的情况,应用于其他情况时会与理论值有一定偏差。由此可知,在使用Beam44单元时为提高计算精度,应尽量减小单元长度来控制两端截面参数比值,同时对剪切系数k宜取单元中截面的k值或左右截面的均值。 相似文献
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均布荷载作用下短深钢梁的跨中挠度计算中,由于横向剪切变形的影响,传统的Euler-Bernoulli梁理论计算所得的挠度显著偏小.本文以七根不同跨高比的梁为研究对象,将Timoshenko梁理论的计算结果与有限元软件ANSYS计算结果对比,讨论了Timoshenko梁理论和平截面假定在短深钢梁挠度计算中的适用性.同时,对短深钢梁跨中挠度随构件跨高比和截面尺寸的变化规律进行了分析,拟合出了适用于计算短深钢梁跨中挠度的计算公式.通过算例分析对拟合公式进行精度评价,结果表明精度满足要求,对短深钢梁的设计具有指导意义. 相似文献
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阐述了短肢剪力墙结构体系的组成及特点,根据短肢剪力墙截面的特点,利用VB语言编制了短肢剪力墙截面全过程分析程序,并考虑了剪切变形的影响,得出截面的弯矩曲率曲线。 相似文献
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以弹性体的变形为出发点,考虑钢筋混凝土的弹塑性和开裂截面几何特性,给出了考虑剪切变形和斜裂缝影响的挠度计算公式,并附有算例. 相似文献
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本文将交叉梁系风架等效成交叉渠,将梁的变形分解成弯曲变形和剪切变形,井分剐建立梁的弯曲徽分方程和尊切微分方程,微分方程采用薹分法求解。本方法避免了文献(1)冲解尊力——挠度方程的复杂过程,可直接从表格中奄出各节点挠度系数,算出同架节点位移及各杆内力。该法计算简单,适用性大。 相似文献
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在已有的水泥土挡墙水平位移计算模型的基础上,提出了可考虑剪切变形影响的计算方法,算例计算结果与实测值较吻合。 相似文献
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考虑轴力和剪切变形影响的楔形梁自由振动分析 总被引:1,自引:1,他引:1
通过建立楔形梁包含轴力和剪切变形影响的平衡微分方程,以及寻求该方程的级数解得到楔形梁的 单元刚度矩阵,并运用所得的矩阵对腹板高度线性变化的工字形截面楔形简支梁的自由振动进行数值计算,分 析了多种因素对这种梁自由振动的影响. 相似文献
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考虑桩基的剪切变形影响,利用单广义位移深梁理论,建立了桩基m法的计算方法,导出了水平位移、转角、弯矩和剪力的初参数表达式和无量纲参数函数的统一表达式,根据桩底边界条件建立了初参数解的计算公式;给出了无量纲参数函数随换算深度和弯剪刚度比的变化图形。研究表明,换算深度小于3.0时,弯剪刚度比对无量纲参数函数影响较小,换算深度大于4.0时,弯剪刚度比对无量纲参数函数影响的趋势非常明显,桩基剪切变形的影响程度与桩的边界条件有关。算例结果表明,桩身的剪切变形有增大桩顶水平位移、提高弯矩零点位置、改变弯矩分布特征、扩大桩侧土压力大小等影响。 相似文献
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在钢筋混凝土桥梁和高层建筑结构中,由于柱轴压比的限制,在结构中经常形成短柱,地震时易发生脆性剪切破坏而导致结构破坏甚至倒塌.本文基于考虑弹塑性剪切变形的梁柱单元,建立了含短柱框架结构整体非线性分析的计算模型,编制了程序,在截面刚度矩阵中,剪切变形和轴向、弯曲变形不耦合,但是剪切和弯曲力在单元层面耦合.对钢筋混凝土框架结构的静力加载程序试验结果表明,改进后的纤维模型能够较好地描述钢筋混凝土框架整体结构在压、弯、剪荷载共同作用下的非线性性能. 相似文献
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考虑横向剪切变形厚旋转壳振动的位移型基本方程 总被引:5,自引:0,他引:5
本文基于考虑横向剪切变形的中厚旋转壳的几何方程、物理方程、中面平衡方程,建立关于五个中面位移u,v,w,Φ,Ψ为五个独立变量的中厚旋转壳振动的位移型基本方程。该方程退化为薄旋转壳、厚圆柱壳、厚圆锥壳及厚球壳振动的位移基本方程的正确性说明所推导方程具有一般性。 相似文献
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结合石龙大桥工程实例建立跨中和墩顶两组局部模型进行仿真计算,分析素混凝土、钢筋混凝土和预应力混凝土三种结构的应力分布规律,得出可以仿照混凝土结构的徐变计算理论来计算钢筋混凝土的徐变问题及预应力混凝土的徐变问题归结为钢筋混凝土的徐变问题。 相似文献
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给出了小剪切变形下的基桩P-Δ效应和大剪切变形下支座P-Δ效应计算的杆单元刚度矩阵方程。假定杆单元弯曲变形位移函数为三次幂函数,剪切变形函数为线性函数,根据有限元法一般原理,推导了一种同时计入竖向力径向剪切分力剪切变形和水平力剪切变形的P-Δ效应杆单元刚度方程,推导了一种仅计入竖向力径向剪切分力剪切变形而忽略水平力剪切变形的P-Δ效应杆单元刚度方程,推导了一种仅计入水平力剪切变形而忽略竖向力径向剪切分力剪切变形的P-Δ效应杆单元刚度方程。计入水平力剪切变形而忽略竖向力径向剪切分力剪切变形的P-Δ效应杆单元可良好的模拟支座在大剪切变形下的偏心工作特性,能实时计入其偏心弯矩影响,为实时计入支座偏心特性的结构动静力分析提供了理论支撑。最后通过自编MATLAB程序进行算例分析,结果表明,计入支座大剪切变下的P-Δ效应后,基桩内力位移和地基土压力均显著增大。基桩自身剪切变形对桩身内力位移和地基土压力影响较小,可以忽略。 相似文献
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本文着重介绍了钢框架节点域产生剪切变形的机理、节点剪切变形时的位移法、有限元法的内力分析,并列举了一个三层钢框架的计算实例。 相似文献
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介绍考虑剪力墙剪切变形的框剪结构计算方法,该方法是作者为解决框剪大刚架结构受力分析而作的研究。故本文后面也扼要介绍框剪大刚(排)架结构体系的形成和受力特点,供设计参考。 相似文献
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采用平面问题的剪应变与位移分量的几何方程以及材料力学给出的等截面梁剪应力公式,得到了严格满足表面切应力边界条件的轴向位移表达式,推导了等截面梁屈曲时的微分方程,得到了计算等截面梁屈曲时的临界载荷特征方程.研究结果表明剪切变形对等截面梁临界载荷有一定影响.考虑剪切变形的影响时,等截面梁的临界载荷将变小.对于弹性支承圆形空心压杆,当扭簧刚度不十分大时,可以把圆形空心压杆作为简支梁来计算. 相似文献
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考虑剪切变形影响的框架结构稳定性 总被引:1,自引:0,他引:1
Weng Yun Tong Genshu 《土木工程学报》2009,(1)
巨型框架结构由于框架梁柱截面的剪切变形较大,在分析巨型结构整体稳定性时,应当同时考虑巨型梁柱的弯曲变形与剪切变形。本文研究了框架梁和框架柱截面的剪切变形对框架结构整体稳定性的影响。分别研究了简单对称框架柱顶作用有相同集中荷载时、简单对称框架柱顶作用有不等集中荷载时、以及不对称框架柱顶作用不等集中荷载时,框架结构的整体稳定性。分析了不对称框架柱剪切变形对框架稳定性的影响及框架发生整体有侧移失稳的内在规律。着重讨论了框架梁截面的剪切变形对框架整体稳定性的影响规律,根据这一规律提出了简化方法以考虑横梁剪切变形的影响。本文提出了计算框架临界荷载的近似计算方法,与有限元法的结果对比,具有很好的精度,近似算法均考虑了框架梁和框架柱截面的剪切变形及弯曲变形。 相似文献