平面预应力索-拱体系在局部荷载(包括集中荷载)下的计算

本文用连续化理论推导出了平面预应力索-拱体系在局部均布荷载下的内力和位移的计算公式,并应用此公式解决集中荷载作用于索-拱体系任意位置的内力和位移计算问题。理论计算结果与试验符合较好。     

双曲抛物面正交索—拱悬挂混合体系性能的研究

本文提出一种新型的悬挂混合体系一双曲抛物面正交索-拱结构,作为传统索网结构的可能竞争方案,并用1/10比例的大模型研究了这种结构体系的静力和动力性能。索网结构在均布荷载下具有良好的结构性能,但由于柔索的几何可变性,索网的形状稳定性较差,即在非对称荷载或局部荷载作用下要发生较大的机构性位移。为此不得不增大索网的预拉力数值,导致边缘构件受力很大。本文设想用具有抗弯刚度的拱代替索网中的稳定索,使曲面不需施加太大的预拉力而具有足够的形状稳定性。从而使边缘构件的受力大幅度下降。拱不仅能受拉,而且还可以受压;由于张紧的索对拱的侧向支撑作用,截面不大的拱在受压时不会丧失整体稳定。模型试验和理论分析完全证实了上述设想。在模型试验中,静力方面测量了各种类型荷载(包括局部荷载和集中力)作用下体系的位移和内力,动力方面测定了若干个低阶自振频率和相应的振型。编制了考虑几何非线性的混合体系有限元分析程序,用以对所述体系进行理论分析。理论计算和试验结果相当吻合,并充分证实了所提出的索-拱混合体系的优良结构性能。     

预应力双层悬索体系的试验研究

本文介绍预应力双层索系的大模型试验,在静力方面,考察了体系在各种不同形式荷载作用下的内力和变位:在动力方面测定了体系的各阶频率以及相应的阻尼。试验结果为预应力双层索系这种结构形式的工作性能提供了较为完整的概念,并很好地验证了理论。     

TH-Levy型索穹顶局部构件失效时的受力性能

对存在脊索、斜索、环索或撑杆等局部构件失效时的新型TH-Levy索穹顶和传统型Levy索穹顶进行受力性能研究.采用非线性有限元法对在满跨荷载和半跨荷载作用下2种类型结构的静力性能进行对比分析,采用Block Lanczos法对2种类型结构的动力性能进行对比分析.分析结果表明,新型索穹顶的上环索在控制结构内力分布的均匀性和减小结构变形上起着重要作用. 当单根脊索失效时,新型索穹顶在设计荷载作用下能够保持较好的受力性能,传统型索穹顶完全失去承载能力;当单根斜索失效时,新型索穹顶的受力性能略优于传统索穹顶,二者在设计荷载作用下均能保持较好的受力性能;当单根环索或撑杆失效时,新型索穹顶未失效的部分结构仍然具有承载能力,可以避免完全坍塌,传统索穹顶完全丧失承载能力;新型索穹顶完整结构的各阶自振频率大于传统型索穹顶,单根脊索或斜索失效时的各阶自振频率下降幅度均小于传统型索穹顶,表明新型索穹顶的动力性能和结构刚度优于传统型索穹顶．     

单索幕墙体系中的玻璃与索协同工作机理研究

单层平面索网玻璃幕墙结构是广泛应用于大型公共建筑中的一种新型结构形式,采用模型试验和数值模拟的方法对静力荷载作用下单索幕墙体系中的玻璃与索协同工作机理进行了研究,通过参数分析讨论了各种因素对玻璃贡献的影响;同时建立了动力荷载作用下考虑玻璃与索结构协同工作的理论模型,将玻璃与索网结构的协同工作分为对结构的附加刚度和附加阻尼两部分,为下一步试验研究提供了相应的理论框架.     

汉口火车站大跨度钢结构无站台柱雨棚结构设计

设计了汉口火车站无站台柱雨棚,着重阐述了其结构布置和受力体系.对结构在各种荷载工况下进行了计算分析.通过优化雨棚的拱轴曲线,得到了最合理的拱轴线,从而有效降低刚架梁截面高度.计算分析了温度作用对超长大跨度拱结构的影响,结果表明温度荷载对刚架和基础均产生较大内力.从特征值屈曲和非线性屈曲两个方面,对结构的整体稳定性进行了分析,分析表明大跨度拱结构具有良好的稳定性和承载能力.     

以平面抛物线拱为边缘构件的索网在不对称荷载下的实用计算

本文导出了以一对平面抛线拱为边缘构件的鞍形索网的曲面方程。从连续化理论基本方程出发,运用迦辽金变分原理,导出了这种形式索网在不对称荷载作用下的简化计算公式,供实际设计使用。     

索-拱体系横向屈曲临界荷载的实用计算

在圆弧拱横向失稳临界荷载研究的基础上,考虑拉索作用,采用能量原理法提出了索-拱体系横向失稳临界荷载的实用计算式,并用有限元法验证了其正确性,最后探讨了拉索对索-拱体系横向稳定性的影响。结果表明:拉索施加预应力、拉索越短及拉索面积越大均有利于索拱体系的横向稳定性。     

U型约束混凝土拱架屈服承载力计算方法研究

建立了任意节U型约束混凝土拱架的力学模型,计算分析了径向均布荷载和多点集中荷载作用下的拱架内力.进行了U型约束混凝土构件的纯弯曲试验和不同偏心率下的偏压试验,分析得到了UCC29-C40构件的压弯极限强度承载力计算公式(m-n曲线).基于此提出了U型约束混凝土拱架的屈服承载力计算方法,绘制了完整的计算流程图,进行了算例分析.同时开展了与算例条件基本相同的UCC拱架全尺寸力学试验,结果表明:实测拱架的屈服承载力为1 230kN,屈服承载力理论计算值误差为6.7%,且拱架屈服位置及钢材应变测试规律与内力计算结果吻合.     

正交双向密肋楼盖结构体系探讨

密肋楼盖是一种比较经济合理的楼板体系。本文探讨了密肋楼盖结构的形式种类、适用范围,以及在水平、竖向荷载作用下的内力特点,提出在构造设计中的注意要点以及采用结构设计软件进行电算化计算的过程,并针对常用的PKPM结构软件从建模、荷载、内力分析与比较、配筋等方面进行电算化探讨。     

钢筋混凝土框架──桁架体系的结构分析和设计建议

文章分析了钢筋混凝土框架──桁架结构体系（一种新型多高层建筑结构体系）的共同工作特点,并对这种结构提出了考虑杆件塑性变形影响的实用计算方法以及其设计原则和建议。     

基于三坐标定位器支撑的飞机大部件调姿内力

以基于定位器支撑的飞机大部件调姿、对接系统为研究对象,建立逆运动学及动力学模型.按照协调运动要求,分析其冗余驱动的本质.针对定位器的定位误差会直接引起调姿内力的问题,分析采用关节驱动力的最小范数解和改进定位器结构设计等措施以减小调姿内力,并提出一种消除调姿内力的方法,阐明它的应用特点.实验研究表明,基于定位器支撑的飞机大部件调姿过程中由内力引起的大部件附加变形较小,不会威胁到大部件安全.通过内力消除方法可以有效释放调姿内力,能够满足飞机数字化装配过程无应力装配的要求.     

结团凝聚工艺的研究(二)——结团絮凝体形成过程的动力分析

本文从分析絮凝体密度和其构造形态的关系出发,提出了理想化结团絮凝体的构造模式。通过对实际结团凝聚装置中作用在结团絮凝体上的各种外力的分析可认为高体积浓度悬浮层中絮凝体之间的摩擦力和挤压力是促使构成絮凝体的初始粒子规则排列,形成高密度结团絮凝体的主要动力。各外力与结团絮凝体的内聚力达到平衡的条件决定了结团絮凝体的构造形态和它的密度。试验结果基本上证实了这些特点。     

亚湿润干旱区沿河沙地可持续发展系统模拟仿真研究

提出了社会、经济、资源与环境之间的合理结构以及人为有效的调控措施是区域可持续发展的基本驱动力 .以大兴县为例 ,从限制性因素水土资源合理利用出发 ,利用系统动力学方法构建了亚湿润干旱区沿河沙地可持续发展的动态仿真模型 ,并对该模型做了模拟调试和多方案的仿真实验 .有关的结果和发展模式可对亚湿润干旱区沿河沙地的可持续发展提供科学依据     

一种等张力空间索网结构找形方法

为设计出质量小、结构稳定的空间索网天线结构,给出了一种等张力索网结构找形的坐标迭代算法.将索网上的各节点看做只能在理想反射面上移动的点,并规定各段绳索中的张力是恒定的.各节点在合力的作用下运动,当作用在各节点上的合力逐渐减为零时,索网结构到达一种平衡状态,根据这一平衡状态可求出各段绳索的无应力长度.使用该算法对环形桁架索网天线计算模型进行了找形计算,并使用有限元法对找形得到的平衡状态进行验证,证明了该算法的正确性和可行性.同时将找形结果与极小范数法、等力密度这两种找形算法的结果进行了比较分析.分析结果表明,使用等张力找形算法得到的索网结构绳索张力的均匀性最好.文中所提的等张力找形算法可用于空间索网结构的找形.     

Analysis of Human Joint Forces in Standing Posture

Using the software Anybody Modeling System, a human static-standing musculoskel etal model based on inverse dynamics is presented, which are defined as segm ents, muscles and joints as elements. Simulation is based on data obtained from experiments using motion capture system VICON and force plate AMTI. In the model AnyBody Modeling System is introduced to help solve the redundancy problem and obtain results of muscle activities, muscle forces and joint forces. From the mo del, hip and knee joint forces cou...     

汽车冲击防撞护栏的运动响应分析

对防撞护栏与汽车工作特性以及防撞护栏的结构进行分析，并分析现有计算冲击力的原理和方法，建立考虑汽车局部变形和护栏变形共同影响的汽车－钢筋混凝土防撞护栏连续系统的力学计算模型，确定车辆和防撞所栏系统动力方程，求解碰撞力的大不，给出在汽车冲撞过程中的减加速度 应以及护栏所受冲击力的计算表达式，以解放CA105B型汽车冲击钢筋混凝土护栏为例求解碰撞力，并与实车碰撞结果进行比较和分析，对改善我国公路桥梁防撞护栏结构及合理设计新型防撞护栏提供了重要的依据。     

设置附加剪弯杆的大跨度框架结构

针对多层或高层建筑，提出一种大跨度钢筋混凝土框架结构，这种框架，是通过设置附加剪弯杆形成的。依靠附加剪弯杆，在梁上施加若干个力偶，从而明显调整梁、柱的弯矩分布，结构的承载性能得到改善，获得加大跨度的能力。     

面内变形曲梁的显式单元刚度矩阵

目的针对平面内变形的微圆段进行研究,给出等曲率梁的显式单元刚度矩阵,以便对含等曲率梁的结构进行分析．方法求解等曲率梁的微圆段平衡微分方程,获得等曲率梁的杆端力计算表达式．利用截面内力与应力关系、本构方程以及应变与位移关系,推导等曲率梁的任意截面内力与位移的关系,进而推导任意截面的位移与杆端位移之间的关系．根据等曲率梁的杆端力表达式及杆端位移表达式得到等曲率梁的杆端力与杆端位移的关系式．结果通过对平面内变形等曲率梁研究,给出了等曲率梁的任意截面处内力的计算公式以及杆端力表达式;得到了等曲率梁的任意截面处的内力与位移之间的关系式;给出了等曲率梁的任意截面处位移的计算表达式和杆端位移表达式;得到了等曲率梁的杆端力与杆端位移关系式．结论针对平面内变形的等曲率梁,笔者给出了一种解析的显式等曲率梁的单元刚度矩阵,该单元刚度矩阵可用于含等曲率梁的杆系结构的有限元分析．     

含移动铰平面连杆机构动态静力分析键合图法

阐述了建立含有移动铰的平面连杆机构键合图模型的一般方法.将运动副约束反力视做未知势源加在系统键合图模型相应的0-结处,不能完全消除系统键合图模型的微分因果关系.在考虑混合因果关系情况下,推导出便于计算机自动生成的系统驱动力矩及运动副约束反力方程的统一公式,克服了微分因果关系及非线性结型结构给计算机自动进行系统动态静力分析所带来的代数困难.所述方法特别适合于多能域并存的系统,通过实例说明本文方法的有效性.