摘要：针对典型连接结构中,高强螺栓在受拉工况下因产生附加弯矩而极大削弱其承载能力的问题,开展了螺栓附加弯矩产生的机理研究,并提出了一种有效降低螺栓附加弯矩的结构优化设计方法.首先,建立典型连接结构的等效力学模型,推导出螺栓附加弯矩的解析解,进一步开展数值仿真分析,验证了解析方法的正确性.考虑螺栓同时承受拉弯耦合载荷工况,引入梁塑性弯曲理论,研究了不同拉弯组合下的螺栓截面各类应力分布的交互关系,并给出了考虑轴力影响的弯矩塑性折减系数.基于最大应力破坏准则,开展了考虑附加弯矩和弯曲塑性影响的螺栓载荷失效判据研究,该判据更加具有工程应用价值.从机理出发,开展典型连接结构优化设计以降低螺栓的附加弯矩进而提高其承载能力,进一步采用解析方法,阐述了铰支球头的工作机理.采用数值仿真方法,开展了螺栓附加弯矩灵敏度分析,验证了优化设计方法的有效性.进一步开展试验研究,获得不同连接状态下螺栓的附加弯矩,验证了优化设计方法的正确性和可行性.该方法能够极大降低高强螺栓的附加弯矩,最大程度发挥螺栓的承载能力,提高连接结构的可靠性.

摘要：多棱锥型钢管杆广泛应用于城市周边输电线路,管与管之间通常采用法兰连接,套接连接应用不大。鉴于目前对于多棱锥型套接钢管杆挠度的计算方法研究相对较少,本文根据梁的挠曲线微分方程理论,结合套接节点刚度折减,推导出在常见荷载(弯矩M、水平力P和均布力q)作用下多棱锥型套接钢管杆挠度和附加弯矩的计算方法。最后,选取典型套接钢管杆进行对比分析,得出了一些重要结论。本文对套接钢管杆挠度计算进行细致的研究,可作为输电线路钢管杆套接连接设计的参考。

摘要：插入式机翼下壁板对接具有双剪传力稳定、疲劳性能好的优点,但其结构中心线在对接区变化明显,会带来附加弯矩。为尽量减小对接区的附加弯矩,提出了在建立飞机骨架模型时即优化中央翼下翼面外形面相对外翼下翼面的位置方法。基于插入式机翼下壁板对接结构的特点,阐述了对接结构偏心的来源和附加弯矩的形成;针对某A型飞机的对接结构计算了偏心值,并利用力法对附加弯矩在对接区的分布进行了计算分析。以某A型飞机的对接结构为基础,建立了4组插入式下壁板对接结构的模型,每组模型的中央翼下翼面位置相对外翼的不同;分别用力法和有限元法对附加弯矩进行了计算。结果表明:可以通过优化中央翼下翼面外形面的相对位置达到减小对接区附加弯矩的目的。描述了另外两种下壁板对接形式的附加弯矩情况,并和插入式的进行了简单比较。最后,总结了为减小区域附加弯矩及其不利影响在对接结构设计上需要注意的点。

摘要：为研究产生层间变形时支撑的节点板对钢框架梁柱铰接节点产生的转动约束能力及在梁柱中产生的附加弯矩,并揭示这种附加弯矩对梁柱设计的不利影响,利用ANSYS通用有限元程序中的壳单元建立了单斜支撑框架结构的单层单跨模型,分析了附加弯矩与层间侧移的关系.按支撑受压和受拉时两种状态,分别研究了节点板厚度、边长和柱轴压比、钢材强度等关键因素对铰接框架梁柱附加弯矩的影响规律.分析表明:梁柱附加弯矩随层间侧移的增大而增大,若节点板尺寸较大,甚至会迫使节点板边缘处的铰接梁柱形成塑性铰;弹性阶段支撑受压时的附加弯矩小于支撑受拉的情况;梁柱附加弯矩随柱轴压比增大有减小的趋势.依据统计参数分析的量化结果,给出了附加弯矩在梁柱设计中的建议取值.

摘要：蒙皮典型搭接结构是飞机进行疲劳设计的重要结构件之一,其附加弯矩分析一直受到工程上的广泛关注。采用一维平板壳单元,通过合理的模型建立,对飞机机身蒙皮典型搭接结构进行分析,计算得到搭接结构各疲劳细节点所对应附加弯矩。同时还对一维平板壳模型进行了验证,证实其计算的有效性。所得附加弯矩计算结果对飞机机身蒙皮典型搭接结构疲劳设计具有直接参考价值。

摘要：为找出三叉式万向联轴器在安装和使用过程中出现振动、噪声的原因,分析采用单、双径向轴承安装三叉式万向联轴器输出轴时联轴器附加弯矩随输入轴转角及偏转角的分布规律。首先建立2种安装方式下联轴器的运动简图,应用空间机构坐标变换技术建立输入轴与输出轴的关系方程,推导出系统存在偏转角时输出轴的运动方程,表明输出轴采用单径向轴承安装时三叉式万向联轴器为准等角速传动,采用双径向轴承安装时其具有等角速传动特性。其次分析这2种安装方式下作用在输入轴和输出轴上的附加弯矩分量,根据虚位移原理确定三叉式万向联轴器输出轴在2种安装方式下系统均出现附加弯矩。通过分析发现:采用单径向轴承安装时,存在偏转弯矩,且一个运动周期内附加弯矩的波动频率是输入轴的3倍,呈正弦曲线变化,且附加弯矩的变化趋势为随偏转角的增大呈直线上升;双径向轴承安装时,偏转弯矩为零,附加弯矩随偏转角的增大而逐渐增大,未出现波动。结果表明:2种安装方式下三叉式万向联轴器上均产生附加弯矩,从而使系统产生振动效应。该结果对研究系统产生振动的原因、确定系统非线性动力学行为具有重要的意义。

摘要：此文阐述一个计算拔梢单杆挠度和欧拉临界力的近似方法。电算部分结果已归纳为通用曲线，设计人员可按等径杆一样处理拔梢杆，并有实例供参考。

摘要：为研究钢管桩内土芯对海上风电超大直径钢管桩水平承载特性的影响,本文首先推导得出土芯竖向荷载作用产生的附加弯矩计算表达式和附加弯矩-转角本构关系解析解.在此基础上采用传递矩阵法解得桩身响应通解.通过与案例对比分析验证了本文解的正确性.最后开展了参数影响分析,结果表明:在容许承载力范围内,考虑土芯作用时泥面处桩身变形降低幅度随着土芯长度、土芯刚度的增加以及土芯重度、桩径和桩嵌入长度的减小而增加,当土芯高度与桩嵌入深度比值为0.8时桩身变形最小.桩侧土强度对泥面处桩身变形影响非常显著,土体强度越低,考虑土芯作用时桩身变形越大且这一不利影响随着土芯高度的增加而显著.当荷载较大时,土芯对桩身变形产生不利影响,桩身变形幅度最大超过5%.因此,在超大直径钢管桩设计和优化过程中建议适当考虑土芯附加弯矩的影响.

摘要：探讨高桩码头桩基的稳定与确定桩计算长度、附加弯矩的问题,提出排架各桩顶水平弹性系数的分配方法,使高桩码头桩基可分解为桩顶带水平弹簧、转角为固定或自由的单桩计算,探讨了确定桩计算长度需要考虑的一些因素,提出设计建议取值并与建筑规范进行了比较,分析了建筑规范存在的问题,提出如何考虑桩的水平力或水平位移计算桩的附加弯矩等问题。

摘要：为研究桩身被动侧竖向摩阻力对大直径桥梁基桩的水平承载特性影响,首先在抗力矩概念基础上分别建立任意桩身横截面竖向侧摩阻力产生的附加弯矩计算公式及其影响下的桩身单元受力微分表达式。基于传递矩阵法及Laplace正逆变换,分别得出考虑侧阻附加弯矩影响时桩身弹性段、塑性段的传递矩阵系数解。结合推导的桩端水平阻力本构模型和给定的迭代求解方法,进而得出考虑桩侧竖向摩阻力影响的桥梁基桩桩身响应解。通过试验对比验证了本文方法的合理性,证明了桩侧竖向侧摩阻力所产生的附加弯矩对桩基水平承载力的影响非常显著。最后开展了附加弯矩参数影响分析,结果表明:不同τ-s曲线作用时桩身最大变形降低幅度变化规律均类似;桩身最大变形降低幅度随着桩侧摩阻力τ-s曲线极限值τu的增加、临界位移su的减小而增加;当长径比Lb/d≥4时,可忽略桩端水平阻力的影响;当Lb/d≥10时,可忽略侧阻附加弯矩效应的影响;长径比相同时,桩径越大,相应的初始阶段最大位移降低幅度也越大。