横向荷载

摘要： 运用经典非线性研究方法Matlockp-y曲线法研究横向荷载作用下预制螺旋桩的受力机理,根据等效刚度原则,推导了螺旋桩等效直径公式;对比不同叶片距宽比下螺旋桩试验模型桩的p-y曲线,分析影响螺旋桩横向承载力的影响因素;基于数值分析模型,建立不同直径下普通直径桩的p-y曲线进行承载力和位移分析,同时与试验模型螺旋桩p-y曲线进行对比分析,验证推导的理论计算公式的适用性。结果表明,在横向荷载作用下螺旋桩的p-y曲线分析中,利用等效刚度原则推导出的等效直径的理论公式,考虑了决定螺旋桩承载力的主要因素,公式具有一般适用性,并且适用于工程实际的计算。

摘要： 为研究应变楔模型中形体参数的变化规律,以已有的砂土与黏土试验参数为依据,通过ABAQUS有限元软件对横向荷载下刚性桩的三维模型进行有限元分析.采用莫尔库仑本构模型、罚函数非连续接触算法以及线性缩减积分单元建立横向荷载下刚性桩的三维有限元模型,并对模型进行验证.根据ABAQUS的分析结果确定应变楔的边界应变值,确定应变楔的各个形体参数.基于控制变量法分析砂土与黏土中各应变楔形体参数的变化规律.对各参数进行回归分析,得到砂土与黏土中应变楔底角与长度的拟合公式.研究结果表明:不同土质下应变楔模型的形体参数在不同横向荷载、弹性模量以及内摩擦角下呈现的变化规律有明显差异,故对于不同土质下的应变楔模型宜分开进行考虑.

摘要： 在桩基振动问题中,桩侧土体的刚度和阻尼比具有显著的非线性,但目前的分析方法一般只采取恒定的土性参数进行线性研究。基于分布荷载作用下部分埋入群桩水平振动特性的研究成果,以桩身内力-位移与土性参数之间的相互关系为依据,提出一种新的单桩及群桩在横向荷载作用下的非线性计算方法并将其程序化。该程序不仅可以模拟土的非线性行为,还可以模拟桩身在横向荷载作用下的非线性结构响应。通过与前人的实验及理论求解结果进行对比,验证了该程序方法的正确性。同时在非线性条件下精确地分析了埋入比、桩间距和激振频率对单桩、群桩阻抗及桩-桩相互作用因子的影响。

摘要： 大气除尘装备箱体围护结构形式和荷载情况十分复杂,目前尚无关于除尘器箱体立柱在横向荷载作用下其内力分布的精确计算方法。该文采用理论推导与有限元计算相结合的方法对除尘器箱体立柱在墙板直接受横向荷载作用时的内力与强度计算方法进行研究。在考虑墙板所受横向荷载向立柱传递时,将墙板视作由上、下相邻加劲肋和左、右两侧立柱围成的四边简支板,加劲肋处传递集中力,加劲肋间传递非均匀分布荷载。将立柱作为多跨连续弹性梁,采用力矩分配法编写程序计算其最大弯矩和剪力值。根据除尘器箱体立柱的跨数、每跨立柱范围内对应墙板区格数目以及墙板区格宽高比,编制了立柱最大弯矩计算表格。考虑墙板与立柱的协同受力作用,以有效宽度范围内的墙板与立柱组成组合截面共同抗弯,修正立柱正截面强度计算方法。研究结果表明:在墙板与立柱组合结构体系中,随着墙板壁厚增大或墙板宽度减小,墙板的抗弯贡献提高;随着立柱截面惯性矩增大或立柱横向支撑间距减小,墙板的抗弯贡献降低。根据对工程常用几何构造的除尘器箱体结构计算统计,偏于安全地提出了立柱截面模量统一放大系数。相比于传统工程简化内力计算方法,工程设计人员可以利用该文提出的方法方便、准确地计算立柱内力最大截面的正应力和剪应力,从而设计出安全经济的立柱截面。

摘要： 由Fischer公司生产的墙内螺纹锚固件FPX-I适用于固定在砖石以及由多孔混凝土制成的墙壁和天花板中。它的方形膨胀套筒可以安全安装，无须在钻孔中转动，并保证具有较高的拉伸荷载和横向荷载。这就意味着所需的固定点更少了。

摘要： 矩形钢管平面节点是屋架结构中常见的节点形式,对由钢板焊接而成的屋架矩形截面钢管平面节点进行静力试验研究,分析了节点在横向荷载作用下的应变、位移、荷载响应。由试验结果和理论分析可知:在线弹性范围内,试件中面处挠度的试验值大于理论值;加载过程中,试件顶部的应变增长速度小于底部的;在整个试验过程中各个位置处的焊缝均未出现内部损伤、开裂的现象;节点承载力满足设计要求。

摘要： In order to study the influences of the rotational restraint at pile head and the slight initial inclination of pile shaft on lateral pile responses under simultaneous vertical and lateral loads,semianalytical solutions were put forward by matrix calculation,based on the coefficient of subgrade reaction expressed in the three-parameter form.The results were validated by the comparison with model test results and the existing solutions.The results indicated that when the coefficient of rotational restraint at pile head increases,the displacement at pile head and the maximum bending moment under ground decrease,while the bending moment at pile head and the distance between the maximum bending moment under ground and pile head increased.Both the maximum displacement and bending moment increased linearly with the increase of the initial inclination angle of pile shaft,and their changing rates increased when the vertical load increased.When the vertical load increased,the maximum displacement and bending moment increased,and their changing rates increased with increases of the vertical load and the initial inclination angle of pile shaft.The distance between the maximum bending moment under ground and ground decreased linearly when the vertical load increases.%为研究桩头转动约束及桩身初始微倾斜对纵横向组合荷载作用下桩身侧向响应的影响,基于三参数形式的地基水平抗力系数,通过矩阵运算提出了桩身变形和内力的半解析解,并与模型试验结果及已有解计算结果进行对比以验证其可靠性.计算结果表明:桩头转动刚度增加时,桩顶位移和地表以下桩身最大弯矩减小,桩顶弯矩和地表以下桩身最大弯矩距离桩顶的距离增大.桩身初始倾角增加时,桩身最大位移和最大弯矩均线性增大,且随纵向荷载的增加其变化速率逐渐增大;纵向荷载增加时,桩身最大位移和最大弯矩均增大,且随纵向荷载和桩身初始倾角的增加其变化速率逐渐增大,而地表以下桩身最大弯矩距离地表的距离呈线性减小.

摘要： 研究目的:随着西部地区高速铁路的快速发展,由于受到地形和线型的制约,不可避免地遇到大量的边坡锚索加固工程.由于锚索穿越边坡滑移面时锚固段的受力情况较为复杂,还需进一步完善.本文基于Pasternak双参数地基理论,考虑岩土体之间的相互剪切作用,建立横向荷载作用下锚固段的力学模型,并以某黄土边坡锚索加固工程为算例,分析不同参数下锚固段的变形规律和受力特征.研究结论:(1)给出了锚索锚固段穿越滑移面时锚索变形、弯矩、剪力及岩土体反力计算公式,给出了土体松动区范围的计算方法;(2)分析表明,剪切荷载和抗弯刚度对锚索的变形和受力影响较大,锚索变形和受力主要集中在滑移面附近;(3)在抗弯刚度达到一定值后,剪切位移、土体反力分别与抗弯刚度呈线性减小,锚索的剪切位移随剪切荷载呈线性增加;(4)该研究结果可为高速铁路边坡锚索加固工程的设计和施工提供借鉴.%Research purposes:With the rapid development of high-speed railway in the western region,it is inevitable to encounter a lot of slope anchor reinforcement engineering,which is due to the terrain and linear constraints.Because of the complex condition of the anchorage segment when the anchor cable passes through the slip surface of the slope,it needs to be further improved.Based on the double-parameter foundation model,the shear interaction between soil and rock was taken into account.A mechanical model of the anchorage segment under lateral load was established.Taking the reinforcement engineering of a loess slope as an example,the deformation law and stress characteristics of the anchorage segment under different parameters were analysed.Research conclusions:(1) The calculating formulas were given,which was about the anchor cable deformation when the anchorage segment passes through the slip surface,bending moment,shear and the reaction of rock and soil mass.And computing method of loose zone of soil was also presented.(2) The results show that the shear and flexural stiffness have great influence on the deformation and stress of the anchor cable,which are mainly concentrated near the slip surface.(3) When the bending stiffness reaches a certain value,the shear displacement and the soil reaction decrease linearly with the bending stiffness.The shear displacement increases linearly with shear load.(4) The research results can provide reference for the design and construction of slope anchor cable reinforcement engineering on high-speed railway.

摘要： To investigate the bearing behaviors of lateral loading piles,we predict the ultimate bearing capacity of lateral loading pile based on BP neural network.Taking the pile diameter,depth of pile embedment,eccentricity of load,undrained shear strength of soil as the input of neural network,we obtain the prediction model of pile bearing capacity based on BP neural network.It is found that the average value of relative error of fitting value of pile bearing capacity compared with the observed value for 31 groups of independent variables training BP neural network model is 4.5％;and the average value of relative error of prediction value of pile bearing capacity compared with the observed value for 7 groups of independent variables validating BP neural network model is 5.4％.The conclusion is drawn that the prediction model of bearing capacity of lateral loading pile based on BP neural network is feasible.%为研究横向受荷桩的承载性状,基于BP神经网络对其承载力进行预测.选取桩径、桩入土深度、荷载的偏心距、土的不排水抗剪强度作为神经网络的输入,得出黏土中横向受荷桩承载力的BP神经网络预测模型,发现训练BP神经网络时,桩承载力的拟合值与实测值的相对误差平均值为4.54％;检验BP神经网络时,桩承载力的预测值与实测值的相对误差平均值为5.39％.结果表明,建立的基于BP神经网络的黏土中横向受荷桩承载力预测模型是可行的.

摘要： 在车辆在撞击护栏的瞬间,护栏立柱主要承受垂直于护栏立柱的横向荷载和沿立柱方向的的竖向荷载,文章通过将防撞护栏上部结构的简化,利用桩在水平荷载作用下的受力计算方法进行护栏立柱的分析,发现在荷载作用下护栏的破坏形式受到自身刚度和地基土强度和土质类型的影响,通过分析了在不同土质和地基强度对于护栏防撞能力的影响,得出在判定护栏的防撞等级时,不可忽略不同地基对护栏防撞能力的影响.并针对以上分析,提出了对于防撞护栏的优化意见.

摘要： 根据弹性地基梁理论,分析了沉井在横向荷载作用下的位移特性。考虑沉井弯曲对位移的影响,对Gerolymo等提出的刚性沉井四弹簧Winkler模型进行了修正,得到了柔性圆形沉井的微分方程并求得其解析解。最后,将解析解答与数值分析结果进行了对比。

摘要： 以南京市某单管塔钢管桩为例,根据《建筑桩基础技术规范》(JGJ94-2008)计算横向荷载作用下桩顶侧移、转角、桩身最大弯矩、桩底土压力等,并且运用SAP2000软件计算比较两种结果的差异和相似性,同时放大钢管材料的弹性模量模拟刚性桩,配合理论计算,将刚性桩结果与弹性桩结果比较得到两者差异性,为同类工程的设计以及校核提供参考.

摘要： 试验发现,中、高体积掺量的钢纤维混凝土(如RPC)能大幅度提高混凝土的抗压强度,因而弄清楚界面应力传递机理有助于认识短纤维对基体的增强机理。本文首先假定纤维内部切向应力与半径r无关,从而推得径向应力等于环向应力。然后采用弹性力学方法先后得到了单纤维圆柱和圆筒基体的应力状态。最后假定纤维与基体间界面的粘结滑移关系为双线性关系,采用剪切滑移法提出了横向荷载作用时极坐标下短纤维与基体之间界面的应力传递解析表达式,最终获得了短纤维端部附近的应力分布。理论分析与数值模拟结果的比较证实了前者的可靠性。

摘要： 对纤维增强复合材料,由于纤维与基体弹模相差较大,受力时可能在纤维端部产生显著的应力集中现象。试验发现,中、高体积掺量的钢纤维混凝土(如RPC)能大幅度提高混凝土的抗压强度。基于这一试验事实,本文假定纤维与基体间界面的粘结滑移关系为双线性关系,采用剪切滑移法提出了横向荷载作用时三维直角坐标下短纤维与基体之间界面的应力传递解析式,最终获得了短纤维端部附近的应力分布。理论分析结果与数值模拟结论的比较证实了前者的可靠性。

摘要： 用有限差分方法对横向荷载作用下刚性桩与土的相互作用进行了三维数值分析,发现刚性桩承载力的计算值与试验值相差不大.着重对刚性桩横向承载力随桩埋置参数和土力学参数的变化规律进行了系统分析,研究发现:刚性桩横向承载力与土的弹性模量有重要关系;承载力与土的凝聚力和桩土界面摩擦系数呈近似线性关系;承载力随土的内摩擦角增大而明显增大,但剪胀角对承载力的影响很小,并得到了粗糙桩承载力与光滑桩承载力及摩擦系数的关系.

摘要： 压电纤维复合材料(Macro Fiber Composite)是近几年兴起的一种新型压电复合材料,在振动控制、变形控制和颤振抑制等方面都有广泛的应用[1].压电纤维复合材料是由压电纤维粘贴于各种板壳结构表面复合而成的一种新型材料,它将压电纤维和电极以一定的方式排列在高分子聚合物的夹层中,结构主要由3部分组成:a.压电纤维层,其中压电纤维以平行的方式排列在一起;b.附有电极的高分子表层,电极材料为铜,以十指交叉的方式排列在高分子薄膜中,且电极丝与下层的压电纤维相互垂直;c.粘合材料,通常是环氧聚合物.它有寿命长、厚度薄、重量轻、韧性大和驱动力大等优点[2]. 压电纤维复合材料结构同时具有驱动和传感的性能特点,这引起了国内外众多学者的极大兴趣,对压电纤维材料结构的振动特性进行了大量研究.Panda等人[3]研究了几何大变形下压电纤维增强复合材料功能梯度层合板的非线性动力学特性.Xia等[4]基于高阶剪切变形板理论和大变形理论,分析了热环境下,表面粘结压电纤维增强复合材料驱动器的功能梯度材料板的非线性动态响应.Thinh等人[5]研究了粘结有压电驱动器和传感器贴片的玻璃纤维/聚酯复合材料板的挠曲变形和振动响应控制.Sohn等人[6]利用Donnell的壳理论和拉格朗日方程得到了带有压电纤维复合材料驱动器的智能材料壳结构的运动控制方程,并分析了壳体结构的动态特性.Shiyekar等[7]基于高阶剪切变形理论,给出了双稳态情况下,压电纤维增强复合材料层合板结构振动响应的解析解.Mareishi等[8]基于欧拉-伯努利梁理论和几何非线性理论,研究了在机械、热和电载荷共同作用下,表面粘合压电纤维增强复合材料层合梁的力学特性.李敏等人[9]研究了压电驱动器控制翼面变形方面的静动态特性.Rafee等人[10]基于一阶剪切变形板理论和几何大变形理论,研究了表面粘合压电驱动器的碳纳米管/纤维/聚合物复合材料板结构的非线性自由振动响应. 学者们对压电材料在振动控制和结构优化等方面的应用也做了大量的研究.Sodano等人[11]研究了可充气压电纤维复合材料结构的振动抑制和结构的动态状况监测,实验结果表明将压电纤维复合材料作为传感器和致动器可以抑制结构振动.李允等[12]采用有限元方法研究了1-3型压电纤维复合材料结构参数对驱动性能的影响.Ray等人[13]利用压电纤维增强复合材料做阻尼层,研究了约束层和压电纤维取向对复合材料层合薄壳振动的影响.Choi等[14]讨论了用压电纤维复合材料驱动器来抑制旋转复合材料薄壁梁的振动响应.侯志伟等[2]研究了压电纤维复合材料的传感和驱动性能,并将其应用于梁的频响辨识和尾翼结构的减振,以及通过试验表明压电纤维复合材料有优良的传感和驱动元性能.赵国旗等[15]有限元方法探讨了对叉指式压电纤维复合材料驱动器的结构优化. 本文对横向激励作用下的1-3型压电纤维复合材料层合壳进行了非线性动力学分析,并研究了压电特性对结构振动响应的影响.首先建立了压电纤维复合材料层合壳的非线性动力学方程,并且在已知的几何结构和材料特性基础上考虑了电场属性.然后根据位移边界条件,选择合适的振型函数,通过Galerkin方法将运动控制方程转化成两自由度的非线性常微分方程.通过数值模拟方法分析了横向激励和压电系数对压电纤维复合材料层合壳非线性振动特性的影响.通过波形图、三维相图、庞加莱图和分叉图等来研究壳体不同类型的周期和混沌运动.结果表明,外激励作用下结构存在复杂的非线性振动响应,同时压电参数对层合壳结构振动响应具有很强的调节作用. 数值结果得到了结构在横向激励作用下幅频响应曲线以及位移的分叉图、相图、波形图和庞加莱图,在确定几何和材料参数的情况下,外激励的变化和压电系数的变化会引起结构振动响应的变化,出现从混沌到周期再到混沌的运动,通过改变压电系数可以抑制结构的振动响应.在确定外激励幅值的情况下,改变压电系数,会改变系统的刚度,进而会改变系统的固有频率,因此压电效应会对系统的非线性振动响应产生影响.所以,通过调节结构横向激励幅值和压电系数可以控制压电纤维复合材料层合壳结构的非线性振动响应.

摘要： 压电纤维复合材料(Macro Fiber Composite)是近几年兴起的一种新型压电复合材料,在振动控制、变形控制和颤振抑制等方面都有广泛的应用[1].压电纤维复合材料是由压电纤维粘贴于各种板壳结构表面复合而成的一种新型材料,它将压电纤维和电极以一定的方式排列在高分子聚合物的夹层中,结构主要由3部分组成:a.压电纤维层,其中压电纤维以平行的方式排列在一起;b.附有电极的高分子表层,电极材料为铜,以十指交叉的方式排列在高分子薄膜中,且电极丝与下层的压电纤维相互垂直;c.粘合材料,通常是环氧聚合物.它有寿命长、厚度薄、重量轻、韧性大和驱动力大等优点[2]. 压电纤维复合材料结构同时具有驱动和传感的性能特点,这引起了国内外众多学者的极大兴趣,对压电纤维材料结构的振动特性进行了大量研究.Panda等人[3]研究了几何大变形下压电纤维增强复合材料功能梯度层合板的非线性动力学特性.Xia等[4]基于高阶剪切变形板理论和大变形理论,分析了热环境下,表面粘结压电纤维增强复合材料驱动器的功能梯度材料板的非线性动态响应.Thinh等人[5]研究了粘结有压电驱动器和传感器贴片的玻璃纤维/聚酯复合材料板的挠曲变形和振动响应控制.Sohn等人[6]利用Donnell的壳理论和拉格朗日方程得到了带有压电纤维复合材料驱动器的智能材料壳结构的运动控制方程,并分析了壳体结构的动态特性.Shiyekar等[7]基于高阶剪切变形理论,给出了双稳态情况下,压电纤维增强复合材料层合板结构振动响应的解析解.Mareishi等[8]基于欧拉-伯努利梁理论和几何非线性理论,研究了在机械、热和电载荷共同作用下,表面粘合压电纤维增强复合材料层合梁的力学特性.李敏等人[9]研究了压电驱动器控制翼面变形方面的静动态特性.Rafee等人[10]基于一阶剪切变形板理论和几何大变形理论,研究了表面粘合压电驱动器的碳纳米管/纤维/聚合物复合材料板结构的非线性自由振动响应. 学者们对压电材料在振动控制和结构优化等方面的应用也做了大量的研究.Sodano等人[11]研究了可充气压电纤维复合材料结构的振动抑制和结构的动态状况监测,实验结果表明将压电纤维复合材料作为传感器和致动器可以抑制结构振动.李允等[12]采用有限元方法研究了1-3型压电纤维复合材料结构参数对驱动性能的影响.Ray等人[13]利用压电纤维增强复合材料做阻尼层,研究了约束层和压电纤维取向对复合材料层合薄壳振动的影响.Choi等[14]讨论了用压电纤维复合材料驱动器来抑制旋转复合材料薄壁梁的振动响应.侯志伟等[2]研究了压电纤维复合材料的传感和驱动性能,并将其应用于梁的频响辨识和尾翼结构的减振,以及通过试验表明压电纤维复合材料有优良的传感和驱动元性能.赵国旗等[15]有限元方法探讨了对叉指式压电纤维复合材料驱动器的结构优化. 本文对横向激励作用下的1-3型压电纤维复合材料层合壳进行了非线性动力学分析,并研究了压电特性对结构振动响应的影响.首先建立了压电纤维复合材料层合壳的非线性动力学方程,并且在已知的几何结构和材料特性基础上考虑了电场属性.然后根据位移边界条件,选择合适的振型函数,通过Galerkin方法将运动控制方程转化成两自由度的非线性常微分方程.通过数值模拟方法分析了横向激励和压电系数对压电纤维复合材料层合壳非线性振动特性的影响.通过波形图、三维相图、庞加莱图和分叉图等来研究壳体不同类型的周期和混沌运动.结果表明,外激励作用下结构存在复杂的非线性振动响应,同时压电参数对层合壳结构振动响应具有很强的调节作用. 数值结果得到了结构在横向激励作用下幅频响应曲线以及位移的分叉图、相图、波形图和庞加莱图,在确定几何和材料参数的情况下,外激励的变化和压电系数的变化会引起结构振动响应的变化,出现从混沌到周期再到混沌的运动,通过改变压电系数可以抑制结构的振动响应.在确定外激励幅值的情况下,改变压电系数,会改变系统的刚度,进而会改变系统的固有频率,因此压电效应会对系统的非线性振动响应产生影响.所以,通过调节结构横向激励幅值和压电系数可以控制压电纤维复合材料层合壳结构的非线性振动响应.

摘要： 压电纤维复合材料(Macro Fiber Composite)是近几年兴起的一种新型压电复合材料,在振动控制、变形控制和颤振抑制等方面都有广泛的应用[1].压电纤维复合材料是由压电纤维粘贴于各种板壳结构表面复合而成的一种新型材料,它将压电纤维和电极以一定的方式排列在高分子聚合物的夹层中,结构主要由3部分组成:a.压电纤维层,其中压电纤维以平行的方式排列在一起;b.附有电极的高分子表层,电极材料为铜,以十指交叉的方式排列在高分子薄膜中,且电极丝与下层的压电纤维相互垂直;c.粘合材料,通常是环氧聚合物.它有寿命长、厚度薄、重量轻、韧性大和驱动力大等优点[2]. 压电纤维复合材料结构同时具有驱动和传感的性能特点,这引起了国内外众多学者的极大兴趣,对压电纤维材料结构的振动特性进行了大量研究.Panda等人[3]研究了几何大变形下压电纤维增强复合材料功能梯度层合板的非线性动力学特性.Xia等[4]基于高阶剪切变形板理论和大变形理论,分析了热环境下,表面粘结压电纤维增强复合材料驱动器的功能梯度材料板的非线性动态响应.Thinh等人[5]研究了粘结有压电驱动器和传感器贴片的玻璃纤维/聚酯复合材料板的挠曲变形和振动响应控制.Sohn等人[6]利用Donnell的壳理论和拉格朗日方程得到了带有压电纤维复合材料驱动器的智能材料壳结构的运动控制方程,并分析了壳体结构的动态特性.Shiyekar等[7]基于高阶剪切变形理论,给出了双稳态情况下,压电纤维增强复合材料层合板结构振动响应的解析解.Mareishi等[8]基于欧拉-伯努利梁理论和几何非线性理论,研究了在机械、热和电载荷共同作用下,表面粘合压电纤维增强复合材料层合梁的力学特性.李敏等人[9]研究了压电驱动器控制翼面变形方面的静动态特性.Rafee等人[10]基于一阶剪切变形板理论和几何大变形理论,研究了表面粘合压电驱动器的碳纳米管/纤维/聚合物复合材料板结构的非线性自由振动响应. 学者们对压电材料在振动控制和结构优化等方面的应用也做了大量的研究.Sodano等人[11]研究了可充气压电纤维复合材料结构的振动抑制和结构的动态状况监测,实验结果表明将压电纤维复合材料作为传感器和致动器可以抑制结构振动.李允等[12]采用有限元方法研究了1-3型压电纤维复合材料结构参数对驱动性能的影响.Ray等人[13]利用压电纤维增强复合材料做阻尼层,研究了约束层和压电纤维取向对复合材料层合薄壳振动的影响.Choi等[14]讨论了用压电纤维复合材料驱动器来抑制旋转复合材料薄壁梁的振动响应.侯志伟等[2]研究了压电纤维复合材料的传感和驱动性能,并将其应用于梁的频响辨识和尾翼结构的减振,以及通过试验表明压电纤维复合材料有优良的传感和驱动元性能.赵国旗等[15]有限元方法探讨了对叉指式压电纤维复合材料驱动器的结构优化. 本文对横向激励作用下的1-3型压电纤维复合材料层合壳进行了非线性动力学分析,并研究了压电特性对结构振动响应的影响.首先建立了压电纤维复合材料层合壳的非线性动力学方程,并且在已知的几何结构和材料特性基础上考虑了电场属性.然后根据位移边界条件,选择合适的振型函数,通过Galerkin方法将运动控制方程转化成两自由度的非线性常微分方程.通过数值模拟方法分析了横向激励和压电系数对压电纤维复合材料层合壳非线性振动特性的影响.通过波形图、三维相图、庞加莱图和分叉图等来研究壳体不同类型的周期和混沌运动.结果表明,外激励作用下结构存在复杂的非线性振动响应,同时压电参数对层合壳结构振动响应具有很强的调节作用. 数值结果得到了结构在横向激励作用下幅频响应曲线以及位移的分叉图、相图、波形图和庞加莱图,在确定几何和材料参数的情况下,外激励的变化和压电系数的变化会引起结构振动响应的变化,出现从混沌到周期再到混沌的运动,通过改变压电系数可以抑制结构的振动响应.在确定外激励幅值的情况下,改变压电系数,会改变系统的刚度,进而会改变系统的固有频率,因此压电效应会对系统的非线性振动响应产生影响.所以,通过调节结构横向激励幅值和压电系数可以控制压电纤维复合材料层合壳结构的非线性振动响应.

摘要： 压电纤维复合材料(Macro Fiber Composite)是近几年兴起的一种新型压电复合材料,在振动控制、变形控制和颤振抑制等方面都有广泛的应用[1].压电纤维复合材料是由压电纤维粘贴于各种板壳结构表面复合而成的一种新型材料,它将压电纤维和电极以一定的方式排列在高分子聚合物的夹层中,结构主要由3部分组成:a.压电纤维层,其中压电纤维以平行的方式排列在一起;b.附有电极的高分子表层,电极材料为铜,以十指交叉的方式排列在高分子薄膜中,且电极丝与下层的压电纤维相互垂直;c.粘合材料,通常是环氧聚合物.它有寿命长、厚度薄、重量轻、韧性大和驱动力大等优点[2]. 压电纤维复合材料结构同时具有驱动和传感的性能特点,这引起了国内外众多学者的极大兴趣,对压电纤维材料结构的振动特性进行了大量研究.Panda等人[3]研究了几何大变形下压电纤维增强复合材料功能梯度层合板的非线性动力学特性.Xia等[4]基于高阶剪切变形板理论和大变形理论,分析了热环境下,表面粘结压电纤维增强复合材料驱动器的功能梯度材料板的非线性动态响应.Thinh等人[5]研究了粘结有压电驱动器和传感器贴片的玻璃纤维/聚酯复合材料板的挠曲变形和振动响应控制.Sohn等人[6]利用Donnell的壳理论和拉格朗日方程得到了带有压电纤维复合材料驱动器的智能材料壳结构的运动控制方程,并分析了壳体结构的动态特性.Shiyekar等[7]基于高阶剪切变形理论,给出了双稳态情况下,压电纤维增强复合材料层合板结构振动响应的解析解.Mareishi等[8]基于欧拉-伯努利梁理论和几何非线性理论,研究了在机械、热和电载荷共同作用下,表面粘合压电纤维增强复合材料层合梁的力学特性.李敏等人[9]研究了压电驱动器控制翼面变形方面的静动态特性.Rafee等人[10]基于一阶剪切变形板理论和几何大变形理论,研究了表面粘合压电驱动器的碳纳米管/纤维/聚合物复合材料板结构的非线性自由振动响应. 学者们对压电材料在振动控制和结构优化等方面的应用也做了大量的研究.Sodano等人[11]研究了可充气压电纤维复合材料结构的振动抑制和结构的动态状况监测,实验结果表明将压电纤维复合材料作为传感器和致动器可以抑制结构振动.李允等[12]采用有限元方法研究了1-3型压电纤维复合材料结构参数对驱动性能的影响.Ray等人[13]利用压电纤维增强复合材料做阻尼层,研究了约束层和压电纤维取向对复合材料层合薄壳振动的影响.Choi等[14]讨论了用压电纤维复合材料驱动器来抑制旋转复合材料薄壁梁的振动响应.侯志伟等[2]研究了压电纤维复合材料的传感和驱动性能,并将其应用于梁的频响辨识和尾翼结构的减振,以及通过试验表明压电纤维复合材料有优良的传感和驱动元性能.赵国旗等[15]有限元方法探讨了对叉指式压电纤维复合材料驱动器的结构优化. 本文对横向激励作用下的1-3型压电纤维复合材料层合壳进行了非线性动力学分析,并研究了压电特性对结构振动响应的影响.首先建立了压电纤维复合材料层合壳的非线性动力学方程,并且在已知的几何结构和材料特性基础上考虑了电场属性.然后根据位移边界条件,选择合适的振型函数,通过Galerkin方法将运动控制方程转化成两自由度的非线性常微分方程.通过数值模拟方法分析了横向激励和压电系数对压电纤维复合材料层合壳非线性振动特性的影响.通过波形图、三维相图、庞加莱图和分叉图等来研究壳体不同类型的周期和混沌运动.结果表明,外激励作用下结构存在复杂的非线性振动响应,同时压电参数对层合壳结构振动响应具有很强的调节作用. 数值结果得到了结构在横向激励作用下幅频响应曲线以及位移的分叉图、相图、波形图和庞加莱图,在确定几何和材料参数的情况下,外激励的变化和压电系数的变化会引起结构振动响应的变化,出现从混沌到周期再到混沌的运动,通过改变压电系数可以抑制结构的振动响应.在确定外激励幅值的情况下,改变压电系数,会改变系统的刚度,进而会改变系统的固有频率,因此压电效应会对系统的非线性振动响应产生影响.所以,通过调节结构横向激励幅值和压电系数可以控制压电纤维复合材料层合壳结构的非线性振动响应.

摘要： 本文以新建装配式空心板梁桥的横向连接方式为研究背景,结合传统平面梁格法和折面梁格法,对空心板荷载横向分布系数计算方法进行分析.比较两种有限元方法与理论计算值之间的差别,阐述折面梁格模型法的应用前景.并综合考虑大宽跨比空心板梁桥刚接梁法的理论计算值和折面梁格模型计算值,结果表明:折面梁格法计算新建大宽跨比空心板桥是一种高效的有限元方法.

摘要： 本发明涉及一种多纵列模块车平移超长构件时荷载横向分布的控制方法，包括一：明确各部分楼板的承载能力以及各段构件的实际质量分布；二：在模块车组处于升降独立控制的状态下进行空负荷阶段的顶升，确保每组模块车顶部托架刚好接触桁架单元的下弦下表面并略微顶紧；三：将各组模块车之间有线跨接并联，确保各列模块车同步动作；四：按照比例逐级进行加载、试顶；五：在荷载不大的情况下，采用并联小量程的压力表来显示压力值；六：每次试顶完毕后，需观察各个模块车组的压力表显示的压力值是否满足要求，如必要可单组模块车顶升力微调。本发明增加了施工安全的可控性和技术方案的适应性，提高安全性。

摘要： 本发明公开了一种荷载横向分布系数值测量方法，包括如下步骤：在每条铰缝处安装一组声发射传感器；对承重构件进行加载，基于各声发射传感器采集的信号确定声源位置；基于各声发射传感器采集的信号及声源位置，采用数学拟合算法得到各铰缝的声发射信号分布图或声发射信号特征量分布图；修正各铰缝的声发射信号分布图或声发射信号特征量分布图；基于修正后的各铰缝的声发射信号分布图或声发射信号特征量分布图计算各承重构件的荷载横向分布系数。本发明公开的荷载横向分布系数值测量方法可以准确获取桥梁的承重构件的荷载横向分布系数，表征结构实际的荷载横向分配行为，为判断桥梁受力的合理性与工作状态提供依据。

摘要： 本发明公开了一种温度荷载耦合作用下沥青混合料横向变形测量装置，温控箱的底部开口扣合于控制箱上，两个传动轴竖立固定于控制箱上，移动横梁活动连接于两个传动轴之间，且移动横梁与各传动轴均组成丝杠螺母机构，移动横梁的底部设有传力杆，底板固定于控制箱上，下压头位于底板上，两个固定杆竖立固定于下压头上，且上压头空套于两个固定杆上，待测试件位于两个固定杆之间，待测试件位于上压头与下压头之间，传力杆正对所述上压头，固定杆上套接有若干固定夹具，各固定夹具与待测试件之间均设有位移传感器，各位移传感器与待测试件的侧面相接触，控制箱内设有伺服电机及控制器，该装置能够准确测量沥青混合料的横向变形。

摘要： 本发明涉及一种服役荷载下土木结构遭遇横向撞击引发爆炸的试验装置，防护箱体的左、右两侧分别设有固定支座和活动支座，固定支座与活动支座之间固定有试件；爆炸引发组件设置在防护箱体的顶部，爆炸引发组件与防护箱体底部的炸药相连接；冲击组件的冲击端向下撞击爆炸引发组件后，爆炸引发组件向下撞击试件并触发炸药爆炸；轴向载荷加载组件与活动支座相连接，轴向载荷组件通过活动支座对试件施加轴向载荷；数据采集组件包括采集传感器和摄像单元，采集传感器设置在试件上，摄像单元设于防护箱体的外侧并用于拍摄试件的变形过程。本发明结构设计合理，使得试验能够在实验室内进行，对于研究结构在撞击引发爆炸作用下的性能具有重要意义。

摘要： 本发明涉及一种多纵列模块车平移超长构件时荷载横向分布的控制方法，包括一：明确各部分楼板的承载能力以及各段构件的实际质量分布；二：在模块车组处于升降独立控制的状态下进行空负荷阶段的顶升，确保每组模块车顶部托架刚好接触桁架单元的下弦下表面并略微顶紧；三：将各组模块车之间有线跨接并联，确保各列模块车同步动作；四：按照比例逐级进行加载、试顶；五：在荷载不大的情况下，采用并联小量程的压力表来显示压力值；六：每次试顶完毕后，需观察各个模块车组的压力表显示的压力值是否满足要求，如必要可单组模块车顶升力微调。本发明增加了施工安全的可控性和技术方案的适应性，提高安全性。

摘要： 本发明公开了一种除尘器箱体立柱在横向荷载作用下的抗弯强度计算方法，工程设计人员可以方便准确地依据本发明提出的公式和相关计算系数表格计算出箱体墙板受横向荷载作用时中间立柱内力最大截面弯矩；考虑墙板与立柱的协同工作，将立柱两侧有效宽度内的墙板作为立柱翼缘的延伸部分组成组合截面，与立柱共同承担弯矩，因此将立柱截面模量乘以一个修正系数γ，通过对多个实施例的有限元计算分析表明，γ可以偏于安全地取值为1.06，由此进行立柱截面的抗弯强度验算。

摘要： 本发明涉及建筑工程技术领域，尤其是涉及一种模拟桥梁下部结构受横向荷载大变形的装置及安装方法，适用于桥梁维修、静力压桩、基础沉降、电力维护、重物顶升、桥梁及船舶修造，特别用在公路铁路建设当中及机械校调、设备拆卸等方面。该装置包括：第一千斤顶、第二千斤顶、临时支撑装置，所述第一千斤顶的顶杆端部连接一凸球面元件；所述第二千斤顶的顶杆端部连接一凹球面元件，所述第一千斤顶与所述第二千斤顶的中轴线在同一直线上且两者呈反向对顶，所述凸球面元件与所述凹球面元件相互适配连接；每个顶推作业点均可连续加载、可适应两端的转角变化、各点均能锁定顶推位移、安装一次就位、充分利用现有设备。

摘要： 一种预应力金属波纹管承受局部横向荷载后抗渗漏试验装置，包括机架和夹持装置，波纹管试件通过夹持装置竖直的连接在机架侧壁上，波纹管试件下方设置有开口向上的石蜡箱，所述石蜡箱内盛装有融化为液体时液面高于波纹管试件下端面的石蜡，所述石蜡箱内设置有用于加热融化石蜡的加热装置。本实用新型通过加热融化石蜡，将波纹管试件的下端沉入石蜡溶液中，待石蜡冷却后从而对波纹管试件下端密封，密封效果好，石蜡融化后还可以再次利用，成本低。

摘要： 本实用新型公开了一种预应力金属波纹管承受局部横向荷载后抗渗漏试验装置，包括底座，所述底座的一端竖直设有侧立板，所述侧立板的下部竖直设有多个限位槽，每个限位槽上配合安装有至少一个试件固定组件且试件固定组件可沿对应的限位槽上下滑动，所述试件固定组件上安装有预应力金属波纹管试件，所述预应力金属波纹管试件的底端配合安装有软体堵头，所述预应力金属波纹管试件的下方设有溢液收集槽，所述溢液收集槽的底部设有溢流孔。本实用新型成本较低、操作简单、试验过程方便，试验过程中不受空间限制，实现了预应力金属波纹管试件的抗渗漏性能试验，试验效率高且能保证试验结果可靠性，工作性能良好，能够达到试验快捷、方便、精确的特点。

摘要： 本实用新型涉及建筑工程技术领域，尤其是涉及一种模拟桥梁下部结构受横向荷载大变形的装置，适用于桥梁维修、静力压桩、基础沉降、电力维护、重物顶升、桥梁及船舶修造，特别用在公路铁路建设当中及机械校调、设备拆卸等方面。该装置包括：第一千斤顶、第二千斤顶、临时支撑装置，所述第一千斤顶的顶杆端部连接一凸球面元件；所述第二千斤顶的顶杆端部连接一凹球面元件，所述第一千斤顶与所述第二千斤顶的中轴线在同一直线上且两者呈反向对顶，所述凸球面元件与所述凹球面元件相互适配连接；每个顶推作业点均可连续加载、可适应两端的转角变化、各点均能锁定顶推位移、安装一次就位、充分利用现有设备。