剪切变形对大跨格构拱平面内整体稳定的影响

来源 :重庆大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:slcsg956
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来大跨格构拱的应用越来越广。不论是单一的格构拱结构还是以格构拱为其重要组成部分的混合结构体系在工业建筑和公共建筑中都得到了广泛的采用,这使得格构拱的稳定计算问题变得更加重要起来。格构拱与实腹拱相比,其剪切变形不再是很小的了,因此格构拱的临界荷载的计算必须考虑剪切变形的影响。而剪切变形对临界荷载的影响程度决定于缀材的尺寸和结构布置等因素,本文最终目的就是研究这些因素对大跨格构拱平面内整体稳定的影响规律。而国内外关于大跨格构拱的稳定研究还很少。任意轴线拱的平衡微分方程是变系数的,难于直接求解而常常采用近似方法,如渐进法、有限差分法等。而本文研究格构拱的稳定问题还必须考虑剪切变形,前面所提近似方法便不太适用,于是本文在这种背景下作了以下主要研究工作: (1) 从拱的基本方程出发,结合CDC 法的基本原理,导出了计算拱挠度曲线的基本方程组,得到一种计算抛物线拱的临界荷载的新方法——拱的挠度曲线法(简称ADC 法);应用该法计算出了均布竖向荷载作用下等截面抛物线拱面内屈曲的临界荷载,其结果与现有文献和有限元法的结果吻合较好,验证了ADC 法的正确性,同时也展现了该法的诸多优势。(2) 在ADC 法的基础上顺利地引入的剪切变形,将ADC 法进一步发展成可以计算包括剪切变形在内的临界荷载的方法;在作了一些简化和假设后,将格构拱转化为等效的实腹拱,于是可用ADC 法进行近似分析;通过参数的单因素和多因素分析,得到了剪切变形对双肢缀条拱和三肢缀条拱的临界荷载的影响规律。(3) 为了简化格构拱临界荷载的计算,本文结合理论推导和数值回归分析, 提出了格构拱换算长细比的建议计算式,使格构拱的临界荷载可通过换算长细比转换成等效的实腹拱计算;最后本文还用有限元模拟了两铰拱和无铰拱的多个实际结构,并将有限元法的结果同ADC 法的结果和本文建议式的结果作了对比分析,结果表明按本文思路和方法分析是正确可行的。本文将CDC 法原理应用于拱的稳定分析当中,得到了求解拱临界荷载的ADC法还仅仅是个开始,该法还有很大的发展空间。像研究直线梁柱稳定问题的CDC法一样,ADC 法可以继续发展成为分析曲线梁柱稳定问题的通用方法。而格构式拱的稳定问题实践上还需要进一步的试验研究,理论上也有待更精确的二阶分析。
其他文献
本文在武汉市建委科研计划项目(No.2005-18)的资助下对多塔楼高层建筑设计方法以及地震作用下动力响应进行了理论与数值研究。首先回顾了多塔楼高层建筑的发展历程、结构体系
本论文根据现行的GB15229—94《轻集料混凝土小型空心砌规范》研制出的粉煤灰、自然煤矸石混凝土小型空心砌块,用于多层建筑的承重墙。(1)根据均匀设计理论,设计出该砌块的最佳配合比,并检验抗压强度、表现密度、吸水率、相对含水率、软化系数、炭化系数、抗冻强度损失、抗冻性质量损失等技术性能指标,完全符合《规范》要求。(2)利用BP神经网络对该砌块的抗压强度进行了预测。(3)利用试验数据分析粉煤灰渗入
针对海南工程地下洞室项目,运用大型有限元数值计算软件(ANSYS)模拟计算了大断面洞室多层耦合应力超前解除法施工过程,对其进行了非线性数值分析。结合施工方法及监测报告资
自1937年Steuerman在德国首创并用之于地基加固实践中以来,无填料振冲法在世界各地得到了广泛地应用,但是传统上认为无填料振冲法主要适用于含粘粒较少的中粗砂,能否应用于粉
智能材料的出现,为发展多功能智能结构及其系统开辟了新的途径。碳纤维复合材料具有优异的物理力学性能和良好的力电特性,既可以作为结构材料承受荷载,又可以作为功能材料发挥作
多层冷成型钢房屋建筑结构具有绿色、节能、环保、用钢量省、施工速度快、易于产业化等特点,在我国具有良好应用与发展前景,而其抗火相关理论及设计方法是目前亟需解决的关键问
工业用水约占中国用水总量的四分之一,工业用水节约与废水减量技术具有特别重要的意义,是世界各国共同关注的重要课题。本文介绍了“水夹点”技术的综合理论,选取了中国石油
参数反演技术在岩土工程学科中的应用已经由来已久了。随着现代工程建设的发展需要,对于非线性问题反分析的研究和应用也越来越受到研究工作者的关注和重视。本论文从现场实
土木工程结构在投入使用后,在复杂的服役环境中受到设计荷载的变更以及各种突发性外在因素的作用而面临结构损伤的问题,一些不易被检测的损伤可能会持续发展并导致结构破坏,
随着经济的发展和人口密度的增加,火灾的发生逐年增加。目前我国高温爆裂方面的研究较少,对高温爆裂下钢筋混凝土结构的抗火性能的研究显得尤为迫切。利用ABAQUS软件,考虑由