24m跨钢管屋架的静力试验研究

通过对一榀24m跨钢管屋架的静力试验研究及在理论上按刚接、铰接的计算结果分析表明，腹杆轴线交点与弦杆形心重合的管桁架，按刚接或铰接计算与实际受力状态均符合较好．     

试论塔机水平臂架的截面宽度

塔机水平臂架横截面的宽度K对臂架受力有何影响?其数值如何确定呢?本文将通过对臂长30米截面高度为1米;宽度分别为0.78,0.84,0.9,0.96,1.02,1.08和1.14米7个臂架的有限元计算结果进行分析,找出了截面宽度对臂架受力的影响规律和取值范围。     

试论塔机水平臂架横截面高度

在已知塔机水平臂架长度和吊点位置后,就应着手确定臂架横截面的高度h了。高度h对臂架受力有何影响?它的数值如何确定呢?这些问题在本文中将用固定吊点位置、固定臂架长度和截面宽度,改变臂架横截面高度的方法进行讨论。并通过对臂架有限元计算结果的分析得出截面高度的合理范围及对臂架受力的影响。     

四杆式堆包机俯仰机构的设计

四杆式堆包机能自动堆成不同高度的垛,垛形具有整齐、牢固的特点。本文根据四杆机构的工作原理,提出臂架俯仰补偿机构的设计方法,根据支撑臂架各撑杆的受力状态提出臂架俯仰驱动机构的设计计算和各主要构件选择、确定的方法。     

具有负压缩性的铰接八面体结构的有限元分析

为探究铰接八面体结构的线压缩性与模型几何参数之间的内在关联,对该三维结构进行了有限元分析。在保证其他几何尺寸不变的前提下,通过改变杆长比l_1/l_2和杆件夹角θ_1,建立了不同的有限元模型。具体讨论了杆长比和杆件夹角对该结构轴向线负压缩性(即NLC)大小和范围的影响。研究发现,通过合理地选择几何参数,该结构在3个轴线方向上均可存在线负压缩性,其中杆件夹角θ_1的大小决定了线压缩性的正负,杆长比l_1/l_2的大小则决定了负压缩性的大小和存在范围。     

格构式钢管混凝土风力发电机塔架的设计指标和参数研究

对格构式钢管混凝土风力发电机塔架进行了非线性有限元静力分析,揭示了其受力全过程、破坏模式及极限承载力,考查了塔架宽高比、腹杆形式、塔柱径厚比以及腹杆与塔柱刚度比对塔架极限承载力和破坏模式的影响规律.有限元分析结果表明：塔架宽高比λ、塔柱径厚比γ及腹杆与塔柱刚度比β对塔架极限承载力和破坏模式的影响较大,腹杆形式对塔架极限承载力和破坏模式影响很小.随着塔架宽高比λ的增加,塔柱径厚比γ的减小,腹杆与塔柱刚度比β的增加,塔架的极限承载力增加,塔架的破坏模式由腹杆屈曲失稳向腹杆屈曲与受拉塔柱屈服联合破坏转变.本文建议：在设计风力发电机塔架时,塔架宽高比λ宜控制在1/9;底层腹杆形式宜采用再分式,以上各层可采用其他形式;塔柱径厚比宜小于30,腹杆与塔柱刚度比β宜小于0.05,以避免塔柱先于腹杆发生破坏.本文分析结果可为工程设计提供依据.     

GFRP-RPC组合双层交通梁桥的弹性性能试验研究与有限元分析

设计了一种面向双层交通的GFRP-RPC组合梁桥,该梁桥由GFRP材质的两榀桁架及带肋平板通过胶栓混合连接而成,通过浇筑自密实RPC混凝土形成组合梁桥整体。对组合梁桥缩尺模型（1:8）进行多工况的拟静力加载试验和有限元分析,并对其弹性工作性能进行研究。结果表明：浇筑RPC后,梁桥的刚度约提高2.6倍,表明此类GFRP、混凝土组合形式有利于结构合理受力,下部加载时,梁桥变形约增大10%,对结构较不利;弦杆受力符合平截面假定,组合结构受力合理;上、下弦杆分别为压弯、拉弯受力状态,上、下部加载时,下弦杆拉应力分别约为上弦杆的1.5倍和2.5倍,下弦杆为薄弱弦杆;斜腹杆受拉,直腹杆基本呈受压状态,上、下加载方式影响直腹杆的受力形式,下部承载设计时需考虑局部拉、压应力较大的情况;顶板侧面混凝土受压,底板侧面混凝土受拉,腹杆设置有利于板面混凝土均匀受力。     

空间KK型钢管—板节点受力性能分析

针对特高压输电塔结构空间KK型钢管-板节点进行非线性有限元分析,考查了节点的破坏模式和极限承载力。重点分析了腹杆加载比例、几何参数和主管应力比等对空间KK型钢管-板节点极限承载力的影响。结果表明,腹杆加载比例为正时,节点极限承载力随其增大而显著降低;腹杆加载比例为负时,其对节点极限承载力的影响不大;主管应力比对节点极限承载力的影响随腹杆加载比例的变化而对节点的受力性能形成复合影响效应。在此基础上,通过对数值结果的回归分析,并综合考虑各种因素对节点极限承载力的影响,提出了该类节点的极限承载力计算公式。     

履带起重机臂架有限元分析方法

根据桁架钢结构的受力特点 ,采用变截面梁单元模拟起重机臂架整体结构 ,建立了一种有限元简便分析方法 ,对履带起重机臂架结构的受力状况和应力特性进行了系统地分析 ,确定了危险工况 .对危险工况在各载荷组合作用下臂架结构的应力分布进行了详细的有限元法分析 ,并对其强度进行了评定 .结果表明 ,有限元简便分析方法可以反映臂架的整体应力状态 ,而有限元详细分析则可更好地反映臂架受力的局部特性     

履带起重机臂架有限元分析方法

根据桁架钢结构的受力特点，采用变截面梁单元模拟起重机臂架整体结构，建立了一种有限元简便分析方法，对履带起重机臂架结构的受力状况和应力特性进行了系统地分析，确定了危险工况．对危险工况在各载荷组合作用下臂架结构的应力分布进行了详细的有限元法分析，并对其强度进行了评定．结果表明，有限元简便分析方法可以反映臂架的整体应力状态，而有限元详细分析则可更好地反映臂架受力的局部特性。     

圆钢管混凝土 K 型焊接管板节点受力性能试验

为研究格构式钢管混凝土风力发电机塔架K型焊接管板节点的受力性能,进行了4个圆钢管混凝土K型焊接管板节点的单调静力加载试验和1个空心圆钢管K型焊接管板节点的对比试验,探讨了该类节点的破坏模式、极限承载力以及节点区应力分布和发展规律,研究了各试验参数对节点受力性能的影响。试验结果表明：塔柱内混凝土的填充使得焊接管板节点的破坏模式由节点交汇处塔柱管壁塑性变形失效转变为节点板失效和腹杆失效;节点的极限承载力大幅增加,变形减小;节点几何参数和构造参数的变化对试件受力性能的影响较大;当节点板中部设置加劲肋时,节点的承载力提高,节点板平面外失稳得以避免;当节点极限承载力由腹杆屈曲或屈服承载力控制时,在一定范围内随着腹杆与塔柱管径比和壁厚比的增加,节点的承载力提高。     

钢管砼分体球型节点风电平面塔架的损伤分析

为研究钢管砼格构式分体球型节点风电平面塔架在地震作用下的破坏形态及损伤机理，对二榀以腹杆壁厚为参数的平面塔架进行低周反复荷载试验，分析其滞回曲线、骨架曲线等。同时通过ABAQUS有限元模拟对其进行验证对比，并在此基础上对腹杆管径比进行参数拓展分析。结果表明：塔架的破坏特征包括焊缝撕裂破坏、腹杆屈曲破坏和腹杆高强螺栓拉出破坏3种类型；增加腹杆壁厚可使塔架的滞回曲线更加饱满，耗能能力更强；塔架的极限承载力和延性系数均与腹杆管径比呈正相关变化，当腹杆管径比大于0.13时，极限承载力和延性系数的增幅均明显下降。为最大程度发挥塔架整体的受力性能，同时提高其经济性，在实际工程应用中，此类塔架的腹杆管径比宜取0.11～0.13。     

钢管混凝土柱交错桁架结构杆件内力试验分析

为了研究钢管混凝土柱交错桁架结构在水平荷载作用下的受力性能,对1个3层1/3缩尺的钢管混凝土柱交错桁架结构进行了水平加载试验.分析了钢管混凝土柱交错桁架结构杆件的内力,试验结果分析表明:在水平荷载作用下,钢管混凝土柱、桁架的弦杆和腹杆主要承受轴向力.相邻两层柱的轴力大小基本相等,有桁架层柱的弯矩要比无桁架层柱小.桁架弦杆的轴力和剪力在跨中较小,两端较大.交错桁架的斜腹杆承受的轴力比竖腹杆承受的轴力大,承受的弯矩比竖腹杆承受的弯矩小.靠近空腹节闯斜腹杆的轴力比与柱相连斜腹杆的轴力大,桁架中间节间竖腹杆的轴力比边节问竖腹杆的轴力小.桁架斜腹杆的屈曲和拉断导致结构破坏.     

长短腿输电线路铁塔的优化分析

采用有限元法对输电线路中使用的长短腿铁塔和非长短腿铁塔结构进行计算比较,分析了长短腿的形式对铁塔塔身受力性能的影响,并对长短腿铁塔塔身的腹杆形式、开口、根开和截面材料进行了优化研究.最后给出设计建议供参考.     

格构式巨型钢框架梁柱节点的受力性能

苏州中心中庭由多榀跨度为50 m的单跨双柱双梁的钢框架组成,选择其中一榀受力不利的格构式巨型钢框架梁柱节点作为研究对象,采用SAP 2000有限元分析软件,按等比例使用荷载加载,对不同构造措施(包括节点区设置斜腹杆、无斜腹杆、设置钢板及半通长设置钢板)下梁柱节点的受力性能进行非线性有限元分析,并重点对其应力特征进行分析。结果表明,格构式钢框架梁柱节点区设置斜腹杆、设置钢板或半通长钢板的构造形式可以有效提高节点的刚度和承载力,这些节点构造形式,可在格构式钢框架梁柱节点中推广应用。     

高层楼房外表面清洗装置通过鉴定

由焦作工学院刘伟等完成的科研项目“高层楼房外表面清洗装置”于 2 0 0 0年 1 1月通过了由河南省科学技术委员会组织的专家鉴定 .高层楼房外表面清洗装置采用了最新科学技术———高压旋转水射流来进行清洗作业 ,旋转射流由旋转喷头形成 ,该喷头由空化射流喷嘴、弯曲的喷杆、高压旋转密封等组成 .喷嘴的喷射方向与旋转轴线的对称平面成一夹角α ,与旋转轴线成一夹角 β ,喷嘴出口距旋转轴线的距离为Ｒ ,高压水由喷嘴喷射时 ,对喷嘴产生作用力Ｆ ,Ｆ在喷嘴旋转圆周切线方向的力矩为 2ＦＲｓｉｎα·ｃｏｓβ ,该力矩克服掉旋转密封的摩擦力…     

现浇混凝土模板体系可调支托伸出长度

目的研究现浇混凝土模板体系中可调支托伸出长度对架体侧移、承载力及稳定性的影响,提出可调支托伸出长度构造要求,为现行规范修订与施工方案制定提供依据.方法结合单根立杆加载可调支托试验,应用有限元软件模拟架体受力性能.分别针对单根立杆加载模型和拓展模型进行有限元模拟.结果随着可调支托伸出长度增加,模板支架破坏荷载显著下降,架体最大侧移量显著增加.可调支托至顶层水平杆轴线的长度不应超过0.4 m,其中可调支托伸出立杆顶部长度不宜大于0.2 m.结论随着可调支托伸出长度的增加,模板支架体系极限承载力下降,架体顶端侧移增加,若可调支托至顶层水平杆轴线的长度值相同且可调支托伸出长度大于立杆伸出长度,则可调支托顶端侧移量将大大增加,模板支架的整体稳定性将明显降低.     

钢筋桁架楼板承载力有限元分析

钢筋桁架楼板在工程中的应用日益广泛,深入研究该楼板的受力性能有利于指导实际工程应用。文章采用有限元分析软件ANSYS对钢筋桁架楼板进行单调静力加载模拟,通过正交试验的方法对剪跨比、底部压型钢板、腹杆等影响因素进行研究。结果表明:楼板进入弹塑性阶段以后,试验中的4块带钢板的桁架楼板极限弯矩可提高30%左右,同时斜腹杆以及楼板的剪跨比对承载力也有较大的影响。对钢筋桁架楼板正截面受弯承载力计算公式进行补充和修改,达到了减轻结构自重、降低工程造价的目的。     

钢腹杆PC组合梁桥抗弯性能

为研究钢腹杆PC组合梁桥的抗弯性能,开展了钢腹杆PC组合梁模型试验,研究了钢腹杆PC组合梁混凝土顶底板应变与主梁变形等随荷载的变化规律,揭示了组合梁弯曲应变沿截面高度的分布规律,得到了组合梁的破坏模式;进行了钢腹杆PC组合梁有限元参数分析,探讨了主梁高跨比和偏载效应对钢腹杆组合梁抗弯性能的影响;提出了钢腹杆PC组合梁截面开裂弯矩、钢筋屈服弯矩和极限弯矩计算方法。研究结果表明：钢腹杆PC组合梁桥的破坏过程包括弹性阶段、开裂弹性阶段、弹塑性阶段和失效阶段。在弹性阶段和开裂弹性阶段,钢腹杆PC组合梁截面顶底板变形满足“平截面假定”。钢腹杆PC组合梁跨中截面的变形与应力随高跨比的增大而减小。对于自重较小的钢腹杆组合梁桥,偏载对组合梁变形与应力的影响较大,且变形与应力增大系数随高跨比的增大而增大。与有限元和试验结果相比,本文提出的钢腹杆PC组合梁开裂弯矩、钢筋屈服弯矩和极限弯矩的计算方法具有较高的精度。     

泵车臂架系统的力学性能研究及结构改进

以42 m混凝土泵车臂架系统为研究对象,建立臂架系统的三维实体模型,分析其最危险工况下的受力情况,采用标准接触对模拟臂架系统的连接,通过有限元计算得到臂架系统的危险部位。在此基础上,对其危险部位的结构进行改进,即在1#弯板两侧加焊补强板,并对改进后的结构进行对比分析。结果表明,1#弯板处应力明显下降,最大应力减幅达到16.96%,实际使用中改进效果良好,可将该改进结构引入泵车臂架系统的设计中。