导读:本文包含了平面内稳定论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:稳定,圆弧,平面,有限元,屈曲,钢管,截面。
平面内稳定论文文献综述
张滨[1](2019)在《压弯成形圆弧钢管拱平面内稳定性能研究及设计方法》一文中研究指出拱作为一种历史悠久的受力结构体系,以其造型优美、结构轻盈及承载力高等特点广泛运用于建筑结构以及桥梁结构领域。稳定问题是拱结构设计中的重要控制因素,尽管目前拱平面内稳定理论研究已较为全面,但各国学者及规范提出的拱平面内稳定承载力设计方法的理论及公式均存在一定差异,压弯成形作为工程中常用的弧形钢管冷弯成形工艺之一,其残余应力对拱平面内稳定性能影响的研究仍近乎空白,因此对压弯成形钢管拱平面内稳定性能进行研究具有重要的理论和实际意义。本文采用解析法及有限元分析方法,对钢管压弯残余应力应变分布、圆弧钢管拱平面内弹性屈曲荷载以及考虑压弯残余应力应变的平面内弹塑性稳定承载力问题进行深入而系统的研究,并提出相应的平面内稳定承载力设计方法。基于平截面假定等理论假设,建立钢管微元模型,利用平衡法推导出冷弯成形过程中钢管截面应力应变的理论解。同时利用有限元软件ABAQUS对钢管压弯成形加工过程进行仿真模拟,将数值分析结果及理论解进行对比分析,提出了压弯成形后圆管截面残余应力应变分布模式。编写参数化建模分析脚本,以实现模型的前处理建模及后处理分析过程的批量全自动化,从而提高建模分析的效率和准确率。同时结合纤维梁及初始缺陷添加技术,在验证有限元模型参数设置准确、合理的前提下,批量建立圆弧钢管拱平面内稳定分析模型。研究均匀受压圆弧钢管拱的平面内弹性屈曲问题,采用上述参数化建模分析方法,分析数值解后得到屈曲临界荷载的影响因素及变化规律。同时结合拱的经典理论解,考虑屈曲前变形及拱轴线可压缩条件,提出基于弹性屈曲系数的圆弧钢管拱平面内屈曲临界荷载计算方法。考虑材料非线性、几何非线性以及初始缺陷等因素的影响,批量建立均匀受压拱以及压弯拱平面内弹塑性稳定分析模型。结合本文数值分析结果以及已有研究成果,探讨不同几何参数以及压弯残余应力应变对平面内稳定承载力的影响规律,分别提出不同拱脚条件下,基于正则化长细比的均匀受压钢管拱平面内稳定系数计算公式以及压弯钢管拱平面内弹塑性稳定承载力设计方法。通过检验模型的数值解验证了本文设计公式的适用性、合理性以及可靠性,可为工程实际应用提供一定的参考。(本文来源于《华南理工大学》期刊2019-04-23)
赵芷迎,于敬超[2](2019)在《张弦梁平面内整体稳定特征屈曲分析》一文中研究指出本模型利用ansys有限元程序,对平面大跨度张弦梁结构在竖向均布荷载作用下的结构弹性稳定问题做了系统分析,研究了特征屈曲解在撑杆数目,拉索的垂度及跨度叁种不同参数下的变化情况。(本文来源于《北京力学会第二十五届学术年会会议论文集》期刊2019-01-06)
张伊洲[3](2018)在《高强钢焊接工字形截面压弯构件弯矩平面内局部稳定与整体稳定相关性研究》一文中研究指出较之于普通强度钢材,高强钢拥有更高的屈服强度和抗拉强度,在相同的受力条件下使用高强钢构件能够减小结构截面尺寸,降低结构自重,从而在满足建筑功能和建筑造型需要的同时,减少钢材、能源的消耗以及环境污染,实现良好的经济和环境效益。近年来,高强钢已在国内外诸多工程中得到了应用。然而,我国《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)仅允许使用强度等级最高为420MPa的钢材,这使得高强钢无法在全国进行普及与推广,更难以充分发挥其各方面的优势。此外,国内外对高强钢的研究主要集中于轴心受压构件,对于工程中普遍存在且对结构安全至关重要的压弯构件的研究目前相对较少。在此背景下,本文通过理论推导和数值模拟,针对以Q550、Q690为代表的材料本构模型没有明显屈服平台的高强钢材料,深入地研究了高强钢焊接工字形截面压弯构件局部稳定性能、整体稳定性能及其两者的相关性,同时结合目前已有的高强钢轴压构件和压弯构件的相关研究成果,提出了建议计算方法。本文的主要研究工作如下:(1)详细梳理了焊接工字形截面压弯构件的局部稳定性能和板件弹性屈曲系数的理论推导过程,得到了高强钢焊接工字形截面压弯构件弹塑性翼缘宽厚比限值的计算公式。针对其腹板运用Matlab软件得到了较前人的研究成果更为合理的弹性屈曲系数值,并为后续计算高强钢焊接工字形截面压弯构件弹塑性腹板屈曲系数打下基础。(2)引入体现Q550、Q690等高强钢材料特性的本构模型,经过严格的理论推导,得到了高强钢焊接工字形截面压弯构件弹塑性腹板屈曲系数,并进一步得到适用于高强钢焊接工字形截面压弯构件的弹塑性腹板高厚比限值。(3)建立了同时考虑材料非线性、几何非线性、构件初始几何缺陷和截面残余应力影响的高强钢焊接工字形截面压弯构件有限元模型,利用已有的试验数据验证了有限元模型的准确性和合理性。(4)利用已验证的有限元模型,通过数值模拟对高强钢焊接工字形截面压弯构件弯矩作用平面内整体稳定和相关稳定性能进行参数化分析。完成了360个焊接工字形截面压弯构件弯矩平面内整体稳定的有限元算例和384个焊接工字形截面压弯构件相关稳定的有限元算例,并探究了各参数对高强钢焊接工字形截面压弯构件稳定性能和极限承载力的影响规律。(5)根据数值模拟的参数化分析结果,提出了适用于高强钢焊接工字形截面压弯构件的基于相关公式的弯矩作用平面内整体稳定和相关稳定的建议计算公式。(本文来源于《东南大学》期刊2018-08-23)
殷海棠,耿悦,阳环宇,王玉银[4](2017)在《大长细比抛物线形钢管混凝土无铰拱平面内稳定性能研究》一文中研究指出现有规范采用"等效梁柱法"计算长细比不超过80的钢管混凝土拱的平面内稳定承载力,而实际工程中有近20%拱桥拱肋长细比超过上述限值,即大长细比钢管混凝土拱。因此,利用ABAQUS建立了有限元分析模型,在基于现有试验数据验证模型可靠性的基础上,对大长细比抛物线形钢管混凝土无铰拱在竖向均布荷载作用下的平面内稳定性能进行了分析,研究了长细比、矢跨比、含钢率、混凝土强度和钢材强度对拱肋平面内稳定承载力的影响;基于参数分析结果,对现有平面内整体稳定系数公式进行修正,提出了大长细比抛物线形钢管混凝土拱平面内稳定承载力设计公式。结果表明:拱肋稳定承载力随长细比增大显着降低,随矢跨比和含钢率增加近似线性提高。其中,矢跨比对大长细比拱肋影响更为显着,而含钢率对采用高强钢的拱肋影响更大;所提出的设计公式计算结果与有限元分析结果吻合良好,有限元分析结果与公式预测结果比值的均值为1.02~1.08,标准差为0.039~0.051,变异系数为3.74%~4.72%。(本文来源于《建筑结构学报》期刊2017年S1期)
鹿翰[5](2017)在《双肢格构柱平面内稳定与优化应用研究》一文中研究指出现代建筑中,钢结构应用日益广泛。国内外钢结构失稳事件接连发生,其中钢结构失稳是发生工程质量事故的主要原因之一。双肢格构柱作为钢结构体系中的重要构件,其稳定性研究也应被重视。同时,格构柱应用时亦要考虑其经济性。因此,研究不同截面形式双肢格构柱的稳定性以及经济性,具有一定的理论意义和应用参考价值。本文以双肢格构柱的稳定性为研究课题,应用ANSYS有限元软件对不同截面形式的格构柱进行了建模以及数值分析,以不同分肢类型、缀材形式、分肢间距、截面面积、构件长细比为参数,分析了不同截面形式的双肢格构柱平面内稳定性规律,对比了各因素影响下双肢格构柱稳定性能。同时,对双肢格构柱进行了经济分析及优化设计。主要包括以下内容:第一部分从国内外钢结构失稳事件出发,以钢结构失稳问题的实际案例为背景,参考国内外文献,对格构式构件的稳定性研究成果进行了总结。第二部分对钢结构的失稳计算方法在理论上作出了简要梳理,阐述了双肢格构柱稳定性的基本计算过程,并利用能量法对双肢格构柱进行了临界荷载的计算,为稳定性分析时解析值的求解提供了计算依据。第叁部分在对结构非线性分析的基础上,针对双肢格构柱不同的分肢类型、缀材形式、分肢间距、截面面积、构件长细比等稳定性影响因素,利用ANSYS有限元软件建立了九种不同的模型。第四部分将有限元计算得出的数据进行了处理分析,绘制了临界力变化曲线,研究对比了不同因素影响下格构柱的稳定性,得到了各因素对双肢格构柱稳定性的影响规律。在对双肢格构柱的优化分析中,缀条的布置选取了 45°的优化角度,基于上文中格构柱的稳定性分析,对不同截面形式的双肢格构柱的经济性进行了对比,提出了优化应用的建议。最后,结合某工程实际,针对分肢类型以及缀材形式两大因素,通过设计四种不同截面形式的双肢格构柱,从稳定性和经济性两方面出发验证了分析结论,并得到了相应的优化方案。(本文来源于《山东科技大学》期刊2017-06-09)
袁星[6](2017)在《考虑局部屈曲两铰圆弧拱平面内稳定性能及设计方法研究》一文中研究指出拱形钢结构由于其优越的受力特性广泛地应用于各种空间结构中。目前,拱形钢结构承载力设计理论研究还停留在不允许板件局部屈曲发生的阶段,相应的设计方法尚未建立。文本考虑板件的局部屈曲及屈曲后性能,研究焊接箱形截面和工形截面两铰圆弧拱的破坏机理与承载力设计方法。采用有限元数值分析方法,考虑各种荷载工况,基于大量的数值分析结果,建立了考虑钢拱局部屈曲影响的平面内稳定承载力设计方法。首先利用拱结构的壳单元模型,分别研究箱形截面和工形截面钢拱在考虑板件局部屈曲的弹性性能,包括线弹性屈曲和非线性弹性稳定问题。研究圆弧拱在考虑板件局部屈曲情况下的弹性屈曲模态和屈曲性能,分析钢拱矢跨比、几何长细比、腹板高厚比、翼缘宽厚比以及翼缘腹板板厚比对屈曲性能的影响。分析钢拱非线性弹性失稳模式,发现在板件屈曲的影响下钢拱的非线性失稳模式发生改变,由整体失稳转变为整体-局部相关失稳,同时弹性极限承载力降低显着。通过引入反映板件局部屈曲影响的钢拱弹性承载力折减系数,分析了各设计参数变化对钢拱非线性弹性承载力的折减情况。其次,采用大挠度弹塑性有限元法并考虑残余应力和几何初始缺陷的影响,研究了考虑板件局部屈曲的焊接箱形截面和工形截面两铰圆弧拱在各种荷载工况下的破坏机理,各设计参数对稳定系数的影响以及弹塑性极限承载力设计方法。计算结果表明:钢拱的破坏归结为整体破坏、局部破坏(剪切破坏)和相关破坏;把影响钢拱稳定系数的诸多参数(如矢跨比、几何长细比、腹板高厚比、翼缘宽厚比、截面高宽比、翼缘腹板板厚比以及屈服应力等)进一步凝练成与正则化截面高厚比与正则化钢拱整体长细比相关联的两个参数。最终,根据大量的数值算例计算结果,基于正则化截面高厚比与正则化钢拱整体长细比建立了考虑板件局部屈曲钢拱的稳定系数表达式。结合全跨水平均布荷载和半跨水平均布荷载的各种组合工况,进一步给出了焊接箱形截面和工形截面两铰圆弧拱的弹塑性极限承载力计算一般公式。(本文来源于《清华大学》期刊2017-06-01)
陈航[7](2017)在《波浪腹板钢拱和空腹钢管桁架拱平面内稳定设计方法研究》一文中研究指出钢拱在实际工程中应用非常普遍,从房屋到桥梁结构都经常采用钢拱作为主承力构件。比较常用的是工字形、箱形实腹式截面钢拱或带有斜腹杆的钢管桁架拱。本文基于两种新型钢拱——波浪腹板钢拱和空腹钢管桁架拱对它们展开研究,从理论、数值和试验方面研究它们的平面内弹性屈曲性能和弹塑性稳定承载力,分析了剪力对破坏模式的影响,建立两者的平面内稳定承载力设计方法。波浪腹板钢拱是采用波浪腹板代替平腹板,其受力性能与平腹板工字形截面钢拱有明显不同。本文首先得到了波浪腹板工形截面的剪切刚度,分析了剪切变形对平面内弹性屈曲性能的影响,获得了精确的纯压弹性屈曲荷载公式。然后借鉴轴心受压柱的设计方法,引入纯压正则化长细比和稳定系数,基于大挠度弹塑性有限元结果,建立了纯压工况下的稳定曲线。在此基础上,对常见荷载下受压弯作用和拉弯作用的波浪腹板圆弧拱,建立了整体破坏模式下轴力和弯矩相关设计公式。此外,针对剪力引起的腹板局部剪切破坏模式,建立了波浪腹板圆弧拱抗剪承载力设计公式。空腹钢管桁架拱是在普通钢管桁架拱基础上去掉斜腹杆只保留直腹杆,在这种杆件布置形式下剪力的传递模式发生了明显的变化。本文首先根据截面剪力分布,得到了空腹钢管桁架拱的剪切刚度,分析了剪切变形对平面内弹性屈曲性能的影响,获得了精确的纯压弹性屈曲荷载公式。之后采用与波浪腹板钢拱研究中同样的方法,建立了整体破坏模式下的纯压稳定曲线以及常见荷载作用下的轴力和弯矩相关设计公式。在剪力作用下,空腹钢管桁架拱的局部剪切破坏模式会随着直腹杆刚度与弦杆刚度之比的变化而改变。本文分析了各种局部破坏模式的特点,综合考虑承载力、刚度和变形等方面的因素,针对一种允许发生的局部破坏模式,提出了相应的承载力设计公式。进行了3根波浪腹板两铰圆弧拱的平面内稳定试验,研究了加载方式、截面参数以及初始几何缺陷等多个因素对平面内弹塑性稳定承载力的影响。为波浪腹板钢拱平面内稳定承载力设计方法的建立和验证有限元模型的正确性提供了试验依据。(本文来源于《清华大学》期刊2017-06-01)
黄政华,曲妮妮,徐懿,段渝忠[8](2015)在《钢箍碳纤维布组合节点竹拱结构平面内稳定承载力试验》一文中研究指出设计了一种钢箍碳纤维布组合节点,可以适应原竹管材的不规则性并对其进行有效接长,采用特定方法成拱,根据需要形成不同跨度的竹拱。为研究采用此连接节点的竹拱在全跨荷载作用下的平面内稳定承载能力、变形性能以及节点的连接性能,制作了2个10 m跨度的竹拱试件并进行平面内稳定承载力试验。试验结果表明:全跨荷载作用下,有平面外侧向支撑的竹拱试件在产生较大的平面内位移后,发生平面内反对称失稳;采用连接节点的竹拱延性好;节点在受荷全过程的连接性能良好,试件失稳后的破坏区域均处于临近节点的竹管部分。试验结果及有限元分析使进一步详细研究此类节点的受力机理、承载性能具有现实意义,同时推动此类节点竹拱结构的工程应用。(本文来源于《农业工程学报》期刊2015年24期)
钱敏,鹿翰,史奉伟,康莉莉,彭伟[9](2015)在《楔形变截面柱平面内稳定极限承载力研究》一文中研究指出应用非线性板壳有限元分析方法对楔形变截面柱的平面内稳定极限承载力进行分析,探讨了腹板高厚比、翼缘宽厚比、楔率和构件长细比等对楔形变截面柱平面内稳定承载力的影响,与此同时考虑了腹板局部屈曲和构件整体屈曲;并与现行《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS102:2002)中有效截面法的计算结果进行比较,以期为相关工程设计提供参考。(本文来源于《安徽建筑》期刊2015年06期)
卢鹏[10](2015)在《弹性支承圆弧钢浅拱平面内非线性稳定研究》一文中研究指出拱结构具有优美的造型和良好的受力性能等优点,由于其有较大的刚度和较高的承载能力,作为一种非常合理的结构形式在房屋建筑和桥梁工程中得到了非常广泛的应用。钢材作为一种常见的建筑材料,具有轻质高强、韧性好等力学性能优点,而且有易取得、易加工、等施工优点,是一种非常理想的建筑结构材料。故结合了钢材和拱结构优点的拱形钢结构在建筑工程领域有着大量的应用。但这种结构在设计中也存在很多问题:拱结构以受压为主的受力性能以及钢材截面尺寸较小造成结构的稳定问题突出;而且要保证拱内产生足够的轴力,拱脚支座必须具有一定的刚度。但实际工程中,拱经常支承在其他结构上,支座不可能做到完全刚性支承,特别是矢跨比较小的浅拱,对拱脚支承刚度要求更严格,如何考虑支承刚度对稳定的影响需要深入研究。本文以弹性支承圆弧钢浅拱为研究对象,研究其平面内非线性稳定性能。首先针对水平和转动弹性支承圆弧钢浅拱的内力线性解进行了理论推导,然后针对水平和转动弹性支承圆弧钢浅拱平面内弹塑性稳定承载力进行了试验研究,最后就水平和转动弹性支承圆弧钢浅拱平面内弹塑性稳定承载力进行了数值模拟分析,得到以下成果:(1)结合应变位移关系,给出了水平和转动弹性支承圆弧钢浅拱的内力线性解,并与有限元分析结果对比,证明了理论推导的正确性。(2)研究了拱形刚架结构拱脚支承柱等效水平弹簧刚度kh和等效转动弹簧刚度kθ之间的关系,给出了kh和kθ的关系公式,并证明了其正确性。(3)分别对全跨竖向均布荷载作用下矢跨比为0.2、0.1的6榀弹性支承压弯圆弧拱进行了平面内稳定承载力试验研究,揭示了弹性支承圆弧拱的失稳破坏机理。通过试验结果与数值模拟结果比较证明了有限元数值计算结果具有很高的精度,可以用有限元分析方法对弹性支承圆弧钢拱平面内稳定性进行进一步研究。(本文来源于《天津大学》期刊2015-11-01)
平面内稳定论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本模型利用ansys有限元程序,对平面大跨度张弦梁结构在竖向均布荷载作用下的结构弹性稳定问题做了系统分析,研究了特征屈曲解在撑杆数目,拉索的垂度及跨度叁种不同参数下的变化情况。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
平面内稳定论文参考文献
[1].张滨.压弯成形圆弧钢管拱平面内稳定性能研究及设计方法[D].华南理工大学.2019
[2].赵芷迎,于敬超.张弦梁平面内整体稳定特征屈曲分析[C].北京力学会第二十五届学术年会会议论文集.2019
[3].张伊洲.高强钢焊接工字形截面压弯构件弯矩平面内局部稳定与整体稳定相关性研究[D].东南大学.2018
[4].殷海棠,耿悦,阳环宇,王玉银.大长细比抛物线形钢管混凝土无铰拱平面内稳定性能研究[J].建筑结构学报.2017
[5].鹿翰.双肢格构柱平面内稳定与优化应用研究[D].山东科技大学.2017
[6].袁星.考虑局部屈曲两铰圆弧拱平面内稳定性能及设计方法研究[D].清华大学.2017
[7].陈航.波浪腹板钢拱和空腹钢管桁架拱平面内稳定设计方法研究[D].清华大学.2017
[8].黄政华,曲妮妮,徐懿,段渝忠.钢箍碳纤维布组合节点竹拱结构平面内稳定承载力试验[J].农业工程学报.2015
[9].钱敏,鹿翰,史奉伟,康莉莉,彭伟.楔形变截面柱平面内稳定极限承载力研究[J].安徽建筑.2015
[10].卢鹏.弹性支承圆弧钢浅拱平面内非线性稳定研究[D].天津大学.2015