临界荷载

摘要： 基于阶梯式评估理论与板单元模型,将薄板每一横截面的局部作为研究对象,建立了型钢梁局部截面屈曲问题的分析框架。结合条带结构离散单元和直接刚度矩阵方法(DSMM),解决了求解过程中的切向刚度矩阵特征值易出现奇异的问题。研究结果发现:该方法可以快速、高效地计算出梁腹板结构中最大承压力和失稳位置,主要用于分析工型截面梁结构的复杂不稳定现象,即可允许对空间梁体的轮廓施加压力,还能以最少的计算工作量确定产生局部屈曲不稳定性现象的临界载荷因子。

摘要： 为加强建筑物稳定性,在施工过程中综合考量当地影响结构稳定性因素,提出建筑框架结构稳定性测试模型仿真分析方法,首先计算建筑框架刚重比界值与结构临界荷载间的关系,分析重力二阶效应所引起的附加位移以及内力限值影响,引入灵敏度分析法,选择修正参数为质量密度、截面几何特性以及弹性膜量等物流参数,通过对模型的修正,得到了建筑物稳定性的模型参数。仿真结果证明:在输入的加速度是0.8g工况之后,建筑框架生成大量的缝隙,而在1.0g加入黏滞阻尼器后,只有锚固位置的混凝土因应力集中生成脱落,说明增设黏滞阻尼器的模型能够降低结构破损情况。

摘要： 中国机场通常采用板宽不超过5 m的水泥混凝土道面板,国际上已有机场采用板宽6 m以上的水泥混凝土道面板。相比大尺寸水泥混凝土道面板,小尺寸道面板容易产生病害。为了研究道面板尺寸对道面性能的影响,基于弹性层状理论体系建立道面结构有限元模型,通过改变水泥混凝土道面板平面尺寸,研究了考虑温度梯度时飞机荷载作用下道面板内的应力变化。通过某机场实例分析了温度梯度和飞机荷载共同作用下道面板平面尺寸对道面使用寿命的影响,结果表明:道面板内应力受温度梯度影响较大,常见机型荷载作用下,夏季道面板内拉应力25%以上是由温度梯度荷载造成;不同尺寸道面板在相同荷载作用下,道面产生的损伤量不同,设计过程中加入道面板温度应力计算,选择合适的道面板尺寸,可以显著提高水泥混凝土道面的预期使用寿命。

摘要： 提出一种用于受压钢管提高稳定承载力的局部加固方法,即采用局部外套钢管,并在新旧钢管间填充灌浆材料形成组合截面以提高受压钢管稳定承载力的加固方法,该加固方式不需对原构件焊接,可在结构负载时使用。介绍了该加固方法的加固构造和设计方法,利用能量法推导出三阶变截面压杆临界荷载的计算公式,并采用ABAQUS和MIDAS Gen进行特征值分析,验证了临界荷载计算公式的准确性,最后分别采用计算长度法和直接分析法求解了加固后构件的受压稳定承载力,得出了计算长度法用于此加固方法具有较高准确性的结论,为类似工程的应用提供了参考。

摘要： 为研究路基疏桩补偿软土地基的协配机制,本文提出了疏桩补偿软土地基协力概念模型,借助Mathematica软件进一步阐明了软土地基临界荷载的边载坡率和硬壳层关联机制,通过理论分析建立了基于软土地基临界荷载的路基疏桩协力的疏桩承载力检算方法.疏桩间距与桩长协配设计实例分析,不仅验证了路基疏桩补偿软土地基协力基桩承载力检算方法的可行性,并揭示了疏桩路基坡趾被动区稳定不利地貌加剧失稳的破坏机制.研究结果表明,提出的协力概念模型和基桩承载力检算方法具有较好的适用性,同时阐明了超载预压方案慎用的必要性,强调了控制路基填筑加载速率的重要性.

摘要： 结合工程实例,对不同工况下高墩自体稳定性、主梁悬臂浇筑时的稳定性、成桥后全桥稳定性进行分析.研究结果表明,不同工况作用下,风荷载对桥梁的稳定性影响较小,在计算时可忽略不计;梁体重量的差异性和挂篮跌落对该状态下桥梁的稳定性影响较大,但风荷载影响较小,施工时应采取相应措施,保证施工质量安全;非线性稳定性是几何非线性和材料非线性的共同作用.

摘要： 结合半平面体边界受集中荷载下的弹性应力解与Mohr-Coulomb强度准则,推导了倾斜荷载作用下地基临界荷载p1/4的数值计算公式。绘制倾斜荷载作用下的塑性边界线和地基附加应力等值线,研究发现,倾斜荷载下基底附加应力非对称分布,σsz受荷载发生倾斜的影响相对较小,而σsx和τsxz受其影响很大,进而影响地基中塑性区发育。临界荷载p1/4随荷载倾角的增大而减小,单一变量法结果显示:减小速率与土体黏聚力c、土体内摩擦角Φ及荷载倾角α有关,与基础埋深d无关;黏聚力c和内摩擦角Φ越小,倾角α越大,则影响越小。

摘要： 基于Kirchhoff薄板理论和Hamilton原理,考虑应力波效应,对含初始几何缺陷的三边简支、一边固支的复合材料板,建立了振动控制方程,得到了其屈曲临界荷载表达式.采用MATLAB编程进行数值计算,讨论了初始几何缺陷、初相位、铺层角度、屈曲模态阶数及铺层层数对板屈曲临界荷载的影响.结果表明:复合材料板的屈曲临界载荷随临界长度增大、铺设厚度减小、初始几何缺陷系数增大、振型函数初相位减小而减小.此外,复合材料板的各层铺层角度与荷载作用方向的夹角越小,屈曲临界载荷越大,当板的对称铺设层数达到7层时,临界荷载趋于稳定.

摘要： 通过阅读大量文献,发现Timoshenko对受到径向均布荷载作用下的两铰圆弧拱屈曲荷载进行推导时,并未考虑圆弧拱的剪切变形对屈曲荷载的影响,基于此依据,本文对Timoshenko公式进行改进,并使用ansys有限元软件,采用槽形截面的两铰圆弧钢拱模拟其弹性阶段稳定,采用solid45号单元(考虑了剪切变形),将模拟数据与改进后的Timoshenko公式进行对比,结果表明考虑剪切变形对两铰圆弧槽形钢拱屈曲荷载的影响很小,可以忽悠不计,可以采用Timoshenko公式对其进行临界值计算.

摘要： 结合半平面体边界受集中荷载下的弹性应力解与Mohr-Coulomb强度准则,推导了倾斜荷载作用下地基临界荷载p1/4的数值计算公式.绘制倾斜荷载作用下的塑性边界线和地基附加应力等值线,研究发现,倾斜荷载下基底附加应力非对称分布,σsz受荷载发生倾斜的影响相对较小,而σsx和τsxz受其影响很大,进而影响地基中塑性区发育.临界荷载p1/4随荷载倾角的增大而减小,单一变量法结果显示:减小速率与土体黏聚力c、土体内摩擦角 Φ及荷载倾角α有关,与基础埋深d无关;黏聚力c和内摩擦角Φ越小,倾角α越大,则影响越小.

摘要： 以浙江饭店地下车库扩建工程为背景,假定桩顶约束不同,从而得到相应的挠曲变形函数.之后,结合Winkler弹性地基梁理论建立桩-土体系总势能方程,利用最小势能原理,导得既有建筑下挖增层改造工况下,不同桩顶约束时,桩基础的屈曲稳定临界荷载表达式.在此基础上,分析了桩顶约束对桩基础屈曲稳定临界荷载的影响.得知:随着半波数的增加,桩基础的屈曲稳定临界荷载逐渐收敛,桩顶固定收敛速度最快,铰接次之,弹性嵌固最慢;不同的桩顶约束对桩基础屈曲稳定临界荷载比影响不同,在同一开挖深度下,桩顶固定时,临界荷载比最大,弹性嵌固次之,铰接最小;随着开挖深度的增加,桩顶固定时的临界荷载比缓慢减小,而桩顶嵌固及铰接时的临界荷载比急剧降低.

摘要： 针对余弦波形扰动径向保守压力作用下可动铰支圆拱平面内稳定性问题,通过最小二乘法用傅里叶级数逼近圆拱屈曲微分方程的解,求得了一侧不动铰支、另一侧水平可动铰支的圆拱对称屈曲荷载系数和非对称屈曲荷载系数,两者中的较小值即为圆拱的临界荷载系数,结果表明波形扰动荷载会引起临界荷载系数的显著降低,最大降幅可达到66.29％.

摘要： 针对桥梁工程中常用的变截面桥墩形式,首先运用"共轭梁法"推导了变截面桥墩的墩顶等效抗推刚度,然后基于弹性稳定理论,给出了变截面桥墩弹性稳定临界荷载简化计算公式,通过一算例验证了本文方法的正确性.

摘要： 大跨度空间网格钢结构屋盖中整体稳定性成为工程设计中面临的主要问题,对某大跨度剧场进行了整体稳定性分析,利用ANSYS软件进行特征值屈曲分析,确定结构的初始几何缺陷分布,进而进行结构的非线性屈曲分析.对结构分别进行恒载与活载同时放大和只放大活载的方法进行了线性稳定性分析,在全跨活荷载与半跨活荷载作用,分别采用不同的初始缺陷带缺陷对结构进行了非线性稳定性分析,同时采用动力显式有限元程序Ls-Dyna通过设置失效应变对结构进行了整体倒塌仿真分析.计算结果表明,1.0恒载+1.0活载组合作用下,整体稳定性满足相关规范规定的要求,结构的临界荷载系数约为8.41.在不同初始几何缺陷下得到的加载与位移曲线几乎重合,结构对初始缺陷不敏感,进行连续倒塌分析时,结构的倒塌从内圈上弦开始发生破坏.

摘要： 根据张文福教授提出的板—梁理论给出方钢管混凝土的自由扭转刚度及抗弯刚度表达式,参照李国豪院士的计算理论,给出两端固接圆弧拱侧倾屈曲临界荷载的计算方法;基于ANSYS有限元软件,采用实体单元(SOLID45)和梁单元(BEAM189)两种单元分别建立圆弧拱的有限元模型.通过对不同高跨比、含钢率的方钢管混凝土圆弧拱的特征值屈曲分析,将有限元分析结果与理论解进行对比,讨论两端固接圆弧拱侧倾屈曲临界荷载理论公式的适用范围.研究结果表明:对于两端固接圆弧拱,本文给出的计算方法适用于高跨比在0.07～0.23范围内时计算其侧倾屈曲荷载计算,对于高跨比极小或较大的圆弧拱并不适用.

摘要： 工字形钢梁发生畸变屈曲时,屈曲模态表现为腹板发生波浪状的变形,而且翼缘和腹板交线发生侧向位移.相比轴压构件,受弯构件的畸变屈曲试验研究难度较大,所以对于畸变屈曲的研究方法多为有限元分析.本文介绍了国内外学者关于单跨工字形截面梁畸变屈曲的研究成果,分析发现畸变屈曲临界荷载计算公式还不够完善,或精度不够.针对不足提出了适当的建议.

摘要： 缺陷稳定性分析已成为空间网壳结构设计中的关键问题.本文以作者前期研究的网壳结构缺陷稳定分析的改进随机缺陷法为基础,将异常值检验、临界荷载分布规律检验、设计临界荷载的取值等与随机缺陷稳定计算程序相结合,并增加智能控制模块,实时监察临界荷载分布规律及其统计参数的变化,当计算样本容量已能够恒定反映临界荷载的分布规律时即可停止整个缺陷稳定分析过程,从而使随机缺陷稳定性分析的计算工作量尽量小.计算结果表明,程序智能控制的样本数能够恒定反映临界荷载的分布规律.改进随机缺陷法智能控制程序的开发不但大大节约了网壳结构随机缺陷稳定分析的样本数和计算时间,而且为计算样本数的选取提供了依据,从而可针对不同分析对象确定需要的最小样本数.

摘要： 海底管道是海洋油气开发建设工程的重要组成部分,近海海底管道一般口径大、管壁薄,在管道铺设过程中容易出现局部屈曲失稳问题.采用非线性有限元方法研究了海洋管道在铺设过程中产生的局部屈曲问题,考虑到实际应用中管道壁厚参数的设计公差影响,建立了一种有限单元几何参数随机分布的不确定性区间模型,分析了管道壁厚区间分布临界屈曲载荷的不确定性问题.结果表明在厚度变异系数较小时,临界载荷出现由特征屈曲模态影响的分区现象;对于较大的厚度变异系数,厚度参数的不确定性将降低管道临界屈曲载荷,不确定性对临界屈曲载荷的影响不能忽略.

摘要： 海底管道是海洋油气开发建设工程的重要组成部分,近海海底管道一般口径大、管壁薄,在管道铺设过程中容易出现局部屈曲失稳问题.采用非线性有限元方法研究了海洋管道在铺设过程中产生的局部屈曲问题,考虑到实际应用中管道壁厚参数的设计公差影响,建立了一种有限单元几何参数随机分布的不确定性区间模型,分析了管道壁厚区间分布临界屈曲载荷的不确定性问题.结果表明在厚度变异系数较小时,临界载荷出现由特征屈曲模态影响的分区现象;对于较大的厚度变异系数,厚度参数的不确定性将降低管道临界屈曲载荷,不确定性对临界屈曲载荷的影响不能忽略.

摘要： 海底管道是海洋油气开发建设工程的重要组成部分,近海海底管道一般口径大、管壁薄,在管道铺设过程中容易出现局部屈曲失稳问题.采用非线性有限元方法研究了海洋管道在铺设过程中产生的局部屈曲问题,考虑到实际应用中管道壁厚参数的设计公差影响,建立了一种有限单元几何参数随机分布的不确定性区间模型,分析了管道壁厚区间分布临界屈曲载荷的不确定性问题.结果表明在厚度变异系数较小时,临界载荷出现由特征屈曲模态影响的分区现象;对于较大的厚度变异系数,厚度参数的不确定性将降低管道临界屈曲载荷,不确定性对临界屈曲载荷的影响不能忽略.

摘要： 本发明涉及一种含阻尼柔性刚性临界结构抗指数型爆炸荷载设计动力系数方法，属于抗爆设计技术领域，具体的柔性刚性临界结构指的是：指数型爆炸荷载作用真实时长ti数值恰为结构振动达到弹性振动最大值yT时刻，爆炸荷载卸载后，结构依靠惯性力开始进行塑性振动，在某一时刻tm，达到了结构弹塑性位移最大值ym；根据爆炸对建筑结构的作用过程，将该过程分为爆炸荷载作用弹性阶段强迫振动和爆炸荷载卸载塑性阶段自由振动两个阶段；通过对上述不同的阶段的计算，充分考虑结构类型、爆炸荷载的精准描述及结构阻尼对爆炸荷载动力系数的影响，尽量使设计的建筑结构更符合实际，在降低成本的同时，满足抗爆要求。

摘要： 本发明公开了一种可液化场地嵌岩桩临界轴向荷载预测方法、系统及介质，方法包括：根据嵌岩桩的初始几何缺陷构建第一几何模型；确定液化后土体的初始土反力、初始位移、极限土反力以及极限位移，进而确定液化后土体的P‑Y曲线；根据第一几何模型和P‑Y曲线确定不同埋置比下嵌岩桩的临界轴向荷载，对不同埋置比下嵌岩桩的临界轴向荷载进行拟合，得到临界轴向荷载与液化土残余强度比的第一映射关系；获取待预测嵌岩桩的第一埋置比，并根据可液化场地的等效纯砂标准贯击数确定可液化场地的第一液化土残余强度比，预测得到待预测嵌岩桩的第一临界轴向荷载。本发明提高了可液化场地嵌岩桩临界轴向荷载预测的准确度，可广泛应用于岩土工程技术领域。

摘要： 本发明公开了一种利用亚临界水或超临界水与超临界二氧化碳联合处理赤泥的方法及装置，所述方法包括亚临界水或超临界水反应步骤以及超临界二氧化碳反应步骤，所述装置包括反应器、加热器、减速电机、转盘、搅拌板、连接环、滑台、弧形挂载滑槽、回料泵。本发明通过亚/超临界水‑超临界二氧化碳联合应用，不但使有害废物处理效果更加显著，并且降低了成本；利用亚/超临界水‑超临界二氧化碳处理赤泥能改变赤泥的结构，将部分复杂化合物转变为简单无机物，从而除去游离碱，还能除去化合碱，从而实现脱碱率的进一步提升，简单有效，且无二次污染，同时还能促进赤泥中其他金属元素的回收，具有很好的社会效益和经济效益。

摘要： 本实用新型公开了一种高温超导温度循环荷载下临界电流测试装置，包括导轨和滑动装置，所述导轨水平设置，滑动装置设于导轨上并可沿导轨往复移动，滑动装置的下端设有可沿竖直方向上下移动的伸缩装置，所述伸缩装置上设有夹持装置且夹持装置的夹持端为绝缘体；导轨的一端设有液氮杜瓦，另一端设有加热箱，所述液氮杜瓦和加热箱的顶部均为敞口。本实验装置可调节超导带材从液氮低温向室温的升温速度，控制超导带材在液氮温度和室温温度的保温时间以及循环周期数，从而便于研究温度循环作用对高温超导带材临界电流的影响。

摘要： 本发明公开了一种局部加劲U型钢板桩失稳临界荷载确定方法，首先通过规范的稳定计算方法计算未布置加劲板即原U型钢板桩以及在U型钢板桩轴压构件沿其长度方向纵向全布置整块加劲板，这两种极限状态下相应的临界荷载值，然后将部分加劲对全加劲U型钢板桩轴压构件刚度的折减作用简化为线性函数，最后，将加劲板的加劲作用转换为位置函数，求得换算系数即动态配位系数，进而得到部分加劲后U型钢板桩的稳定临界荷载值；本发明有效且快速得到部分加劲后U型钢板桩的稳定临界荷载值，可用于对U型钢板桩纵向加劲布置进行优化设计。

摘要： 本发明提出一种腹板加强型槽钢轴压构件的临界荷载确定方法，该方法首先通过规范的稳定计算方法计算未布置加劲板即原槽钢以及在槽钢轴压构件沿其长度方向纵向全布置整块加劲板，这两种极限状态下相应的临界荷载值，然后将部分加劲对全加劲槽钢轴压构件刚度的折减作用简化为线性函数，最后，将加劲板的加劲作用转换为位置函数，求得折减系数，从而有效且快速得到折减后的临界荷载值，即部分加劲后槽钢的稳定临界荷载值；可用于对槽钢纵向加劲布置进行优化设计。

摘要： 本发明公开了一种基于双参数地基模型的桩基屈曲临界荷载解析解分析方法。针对大跨桥、高桩码头等超长桩自由段过长、长细比过大时易发生屈曲破坏的特点，根据双参数地基模型模拟桩周土的约束作用，建立桩土体系总势能泛函，根据势能驻值原理和变分法，得到桩基屈曲临界荷载解析解，为预防因超长桩屈曲破坏引发工程事故提供可靠的理论依据。本发明充分考虑了地基土的反力模量和剪切模量，并考虑桩基自重，建立桩土体系总势能泛函，根据势能驻值原理和变分法，得到桩基屈曲临界荷载解析解。通过与算例的结果对比，选用双参数地基模型得到的解析结果与试桩试验结果吻合度高，说明本发明模型能有效反映桩基屈曲时桩周土的实际受力特性和约束作用。

摘要： 本发明公开了一种基桩屈曲临界荷载试验装置及方法，所述试验装置能够对桩端提供铰接、自由、弹性嵌固、固接等基本约束形式，根据试验要求进行配件安装。提出试验过程中采用等应变加载控制法，通过对油压千斤顶进行加载，观察百分表确保每一阶段桩顶沉降Δs值相同，测得反力的值，绘得荷载‑沉降曲线。根据室内试验及对屈曲临界荷载定义的分析，提出了基于荷载‑沉降曲线判断临界荷载判定方法。利用本试验装置测试临界荷载可以避免常规试验装置上端自由的弊端，使试验桩两端可依据试验需求采用不同的支座形式，增强了试验的可操作性及适用性。

摘要： 本发明提供一种拉线式组合杆塔的临界荷载的确定方法及装置，其中，所述方法包括：获取所述拉线式组合杆塔的结构参数，其中，所述拉线式组合杆塔的结构参数包括：所述拉线的长度L

摘要： 本实用新型公开了一种基桩屈曲临界荷载试验装置，所述试验装置能够对桩端提供铰接、自由、弹性嵌固、固接等基本约束形式，根据试验要求进行配件安装。提出试验过程中采用等应变加载控制法，通过对油压千斤顶进行加载，观察百分表确保每一阶段桩顶沉降Δs值相同，测得反力的值，绘得荷载‑沉降(L‑S)曲线。根据室内试验及对屈曲临界荷载定义的分析，提出了基于荷载‑沉降曲线判断临界荷载判定方法。利用本试验装置测试临界荷载可以避免常规试验装置上端自由的弊端，使试验桩两端可依据试验需求采用不同的支座形式，增强了试验的可操作性及适用性。