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Studies of surface plasmon resonance sensor using bi-beam differential measurement approach 被引量:1
1
作者 ZENG Han-rong WANG Xiao-ping ZHANG Xue-jiao 《Journal of Zhejiang University-Science A(Applied Physics & Engineering)》 SCIE EI CAS CSCD 2007年第12期2027-2031,共5页
In this paper, a low-cost measurement approach with bi-beam was presented, which can be used for real-time detection and online analysis of solution refractive index, based on systematical analysis and experiments of ... In this paper, a low-cost measurement approach with bi-beam was presented, which can be used for real-time detection and online analysis of solution refractive index, based on systematical analysis and experiments of conventional detection methods on surface plasmon resonance sensor. This novel method was analyzed theoretically and based on it a sensor system set was established. The factors that affect the sensor's sensitivity and working range were discussed. The angular adjustment setup was simplified, errors produced by movable components were avoided and the maneuverability was enhanced with this new method. The noiseproof feature and stability of the sensor system were greatly improved as well. 展开更多
关键词 Kretschmann prism structure Light intensity bi-beam measurement Light differential Surface plasmon resonance
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西部高烈度地震区跨近断层无砟轨道多跨简支梁桥空间响应规律研究 被引量:2
2
作者 刘尊稳 邓永杰 +3 位作者 虞庐松 韩峰 韩国庆 杨钢 《中国铁道科学》 北大核心 2025年第3期89-102,共14页
以兰新高速铁路常见的双块式无砟轨道多跨简支梁桥为背景,选取典型跨越山谷与河流等复杂地形不规则11×32 m简支梁桥为研究对象,建立三维线桥一体化计算模型,以三维近断层地震波为激励,基于等效应力理论,采用非线性时程法,研究我国... 以兰新高速铁路常见的双块式无砟轨道多跨简支梁桥为背景,选取典型跨越山谷与河流等复杂地形不规则11×32 m简支梁桥为研究对象,建立三维线桥一体化计算模型,以三维近断层地震波为激励,基于等效应力理论,采用非线性时程法,研究我国西部高烈度地震区跨越近断层地震带无砟轨道桥梁的空间响应规律。结果表明:脉冲型地震对轨道不平顺的影响最大,滑动脉冲型地震次之,非脉冲型地震则相对较小;脉冲型地震下钢轨存在拉断风险,伸缩缝两端道床板应力高于跨中,而底座板和道床板的应力呈现相反的分布规律;脉冲效应使得中间墩墩顶支座的纵向最大变形大于边墩,而非脉冲型地震下则相反,但整体上其变形均超过了安全限值,存在落梁风险;相较于无脉冲型和滑动脉冲型地震,脉冲型地震作用下中间墩墩顶横向位移分别增大了115.64%和59.56%,边界碰撞效应分别增大了150.64%和247.11%;在地震作用下大部分支撑垫石的最大应力均超过了材料的极限强度;联梁间的碰撞仅在脉冲型地震中出现,故在进行抗震设计时可通过提高配筋率防止裂缝的扩展,设置防碰撞装置以减轻碰撞对桥台和梁体造成的损伤。 展开更多
关键词 双块式无砟轨道 简支梁桥 近断层 地震 等效应力理论 空间响应规律 碰撞效应
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随机分布载荷作用下双向功能梯度材料悬臂梁的半解析模拟方法
3
作者 张龙 张伟 +1 位作者 范钧滔 廖文林 《复合材料科学与工程》 北大核心 2025年第9期16-26,共11页
为了研究随机分布载荷作用下的双向功能梯度材料(Functionally Graded Material,FGM)悬臂梁的力学行为,本文发展了一种高精度、高效率的半解析方法。首先介绍了双向FGM悬臂梁的物理模型,然后推导了其在随机分布载荷作用下的基本控制方程... 为了研究随机分布载荷作用下的双向功能梯度材料(Functionally Graded Material,FGM)悬臂梁的力学行为,本文发展了一种高精度、高效率的半解析方法。首先介绍了双向FGM悬臂梁的物理模型,然后推导了其在随机分布载荷作用下的基本控制方程,并通过MATLAB编程实现了方程组的迭代求解。在此基础上开展了单向/双向FGM悬臂梁受纯弯曲载荷或均布载荷的算例分析,并与精确解、铁木辛柯梁理论解和梯度有限元方法解对比研究,结果表明本文方法收敛性好、计算精度高。最后,将本文方法用于双向FGM悬臂梁受线性分布载荷、正弦分布载荷或随机分布载荷作用下的力学行为模拟仿真分析,所得结果与梯度有限元方法模拟结果吻合较好,最大挠度、应力相对误差分别为2.11%、3.39%。 展开更多
关键词 双向功能梯度材料 悬臂梁 随机分布载荷 半解析法 有限元方法 复合材料
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初始几何缺陷对含裂纹的双向功能梯度梁振动特性研究
4
作者 史迎辉 唐怀平 赵英治 《应用数学和力学》 北大核心 2025年第9期1147-1157,共11页
基于Timoshenko梁理论,考虑初始几何缺陷与裂纹,利用Hamilton原理推导了含初始几何缺陷与裂纹的双向功能梯度梁的振动控制方程,使用无质量扭转弹簧模型模拟裂纹,采用微分求积法对结构控制方程求解.探究了初始几何缺陷类型、几何缺陷的... 基于Timoshenko梁理论,考虑初始几何缺陷与裂纹,利用Hamilton原理推导了含初始几何缺陷与裂纹的双向功能梯度梁的振动控制方程,使用无质量扭转弹簧模型模拟裂纹,采用微分求积法对结构控制方程求解.探究了初始几何缺陷类型、几何缺陷的无量纲振幅、裂纹深度等因素对梁结构自由振动无量纲频率的影响.结果表明:在一定轴向功能梯度指标下,无量纲基频随初始几何缺陷无量纲振幅增大而增大,随裂纹深度的增加而减小,且全局缺陷对无量纲基频的影响要大于正弦缺陷. 展开更多
关键词 双向功能梯度梁 初始几何缺陷 裂纹 无质量扭转弹簧 微分求积法
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基于迭代自适应凸优化的天线阵列方向图综合方法
5
作者 刘志勇 赵勋旺 +1 位作者 张依轩 陈曦 《微波学报》 北大核心 2025年第4期27-32,共6页
针对天线阵列中给定副瓣电平下的波束宽度优化综合问题,文中提出了一种基于迭代自适应凸优化的天线阵列方向图综合方法,并给出了该算法的流程。在给定副瓣电平的情况下,通过凸优化算法对天线阵列方向图进行优化,并使用了二分的策略对波... 针对天线阵列中给定副瓣电平下的波束宽度优化综合问题,文中提出了一种基于迭代自适应凸优化的天线阵列方向图综合方法,并给出了该算法的流程。在给定副瓣电平的情况下,通过凸优化算法对天线阵列方向图进行优化,并使用了二分的策略对波束宽度进行迭代搜索,实现了对控制副瓣电平下的波束宽度优化综合。首先,文中通过对方向图主瓣添加约束条件保证了最大辐射方向指向目标方向;其次,文中采用了切比雪夫激励分布方向图对应的主瓣零功率波束宽度作为初始波束宽度的参考点;最后,当初始化副瓣电平过低导致方向图主瓣发生畸变时,该算法通过优化得到了天线阵列所能实现的最低副瓣电平下的方向图。仿真结果表明,所提出的算法能够得到合理的给定副瓣电平下的阵列天线最窄笔形波束方向图。在理想点源结果的基础上,引入实际天线阵列进行全波仿真分析,验证了该方法的可行性。 展开更多
关键词 天线阵列 波束宽度优化 副瓣电平 凸优化 二分策略
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基于双模量理论的工字梁弯曲及自由振动研究
6
作者 谭宁 肖珍 +2 位作者 李政 赵恒 吴晓 《湖南文理学院学报(自然科学版)》 2025年第3期31-41,共11页
针对工程材料的双模量特性,研究了单轴对称工字梁弯曲及自由振动基频的求解及其影响。根据高阶剪切变形理论和Galerkin原理,推导了双模量材料工字梁弯曲应力表达式、挠曲线通用方程和自由振动基频计算公式,并讨论了其计算精度和影响因... 针对工程材料的双模量特性,研究了单轴对称工字梁弯曲及自由振动基频的求解及其影响。根据高阶剪切变形理论和Galerkin原理,推导了双模量材料工字梁弯曲应力表达式、挠曲线通用方程和自由振动基频计算公式,并讨论了其计算精度和影响因素。研究结果表明:该方法在求解双模量材料工字梁弯曲和自由振动问题中具有较高的计算精度。按照单模量理论分析工字梁的弯曲和自由振动问题,将会导致较大的计算误差。随着工字梁材料的压缩弹性模量与拉伸弹性模量比值的增加,其中性轴位置将向压缩区偏移,最大拉应力随之减小,最大压应力随之增加,弯曲变形随之变小,自由振动基频随之增大。剪切变形对工字梁自由振动基频的影响较大,而对转动惯量的影响则较小,两者的影响均随跨高比的增大而减小。工字梁两端的约束越强,对其自由振动的基频影响越大。研究结果为求解双模量材料工弯曲和自由振动问题提供了一种更为简便的方法,便于程式化和推广应用。 展开更多
关键词 双模量 工字梁 弯曲 自由振动 基频 高阶剪切
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国家体育馆屋盖模型模拟地震振动台试验研究 被引量:10
7
作者 樊珂 李振宝 +2 位作者 夏兵 闫维明 周锡元 《北京工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期159-166,172,共9页
传统的模拟地震振动台试验,由于受振动台台面尺寸的限制,平面尺寸一般不大,作者利用多子台振动台台阵系统对国家体育馆双向张弦梁结构屋盖模型(平面尺寸11.4m×14.4m)进行了竖向地震动振动台试验,通过试验得到了该结构在竖向地震动... 传统的模拟地震振动台试验,由于受振动台台面尺寸的限制,平面尺寸一般不大,作者利用多子台振动台台阵系统对国家体育馆双向张弦梁结构屋盖模型(平面尺寸11.4m×14.4m)进行了竖向地震动振动台试验,通过试验得到了该结构在竖向地震动作用下的加速度、位移、应变响应及其响应规律,为评价国家体育馆屋盖结构在竖向地震作用下的抗震性能及今后同类结构的抗震设计提供了试验数据和依据. 展开更多
关键词 国家体育馆 双向张弦梁结构 振动台试验 竖向地震作用 动力性能
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层间接触状态对桥面铺装结构力学响应的影响 被引量:17
8
作者 万晨光 申爱琴 +1 位作者 薛翠真 赵学颖 《湖南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期113-119,共7页
为解决混凝土桥桥面铺装结构设计时对调平层与沥青铺装层层间真实接触状态考虑不足的问题,采用理论推导和室内试验相结合的方法,应用层间接触系数来评价不同层间处治措施下的层间接触状态,同时采用ANSYS软件对不同接触条件下的力学响应... 为解决混凝土桥桥面铺装结构设计时对调平层与沥青铺装层层间真实接触状态考虑不足的问题,采用理论推导和室内试验相结合的方法,应用层间接触系数来评价不同层间处治措施下的层间接触状态,同时采用ANSYS软件对不同接触条件下的力学响应进行分析.结果表明,植石措施下的层间接触系数值最大,为0.607,这与其表面构造深度大有关;部分连续层间接触状态下沥青铺装结构的受力状态明显较完全连续接触条件恶化,以拉毛措施下的沥青铺装层剪应力为例,XY向、YZ向剪应力最大值分别为0.412 MPa和0.421 MPa,较完全连续条件下的0.195 MPa和0.222 MPa分别增加了111%和91%,说明以完全连续层间接触条件进行铺装结构设计是不合理的;四种混凝土表面处治措施下,各铺装层所受最大应力变化不大,但与完全连续状态相比,沥青铺装层的受力状况明显恶化,说明在铺筑实体工程时要尽可能增强调平层与沥青铺装层的层间接触状态. 展开更多
关键词 公路建设 桥面铺装 部分连续式双层梁 层间接触系数 力学响应
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双Pearcey光束的构建及数学机理研究 被引量:3
9
作者 任志君 李晓东 +2 位作者 金洪震 施逸乐 杨照清 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第21期181-186,共6页
通过推导椭圆线的菲涅耳衍射分布,得到了形如Pearcey函数的数学表达式.通过数值模拟和实验产生,发现椭圆光环经菲涅耳衍射后形成的Pearcey光束外形上很像两个经典Pearcey光束面对面组合而成,我们把它命名为双Pearcey光束,这是形式不变Pe... 通过推导椭圆线的菲涅耳衍射分布,得到了形如Pearcey函数的数学表达式.通过数值模拟和实验产生,发现椭圆光环经菲涅耳衍射后形成的Pearcey光束外形上很像两个经典Pearcey光束面对面组合而成,我们把它命名为双Pearcey光束,这是形式不变Pearcey光束家族的新成员.随后,利用数学突变理论,给出了双Pearcey光束所具有的光学拓扑结构的数学机理和相应表达式. 展开更多
关键词 双Pearcey光束 菲涅耳衍射 突变理论
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沥青加铺层温度应力研究(Ⅰ):力学模型 被引量:9
10
作者 谈至明 周玉民 姜艺 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期41-46,共6页
研究比较了3维有限元模型、平面有限元模型和弹性地基上双层叠合梁模型在分析旧混凝土路面上沥青加铺层温度应力的适用性,指出加铺层路面结构变形视二垂直方向变形之叠加是可行的.由于旧混凝土路面接缝造成的结构间断,加铺层层底应力集... 研究比较了3维有限元模型、平面有限元模型和弹性地基上双层叠合梁模型在分析旧混凝土路面上沥青加铺层温度应力的适用性,指出加铺层路面结构变形视二垂直方向变形之叠加是可行的.由于旧混凝土路面接缝造成的结构间断,加铺层层底应力集中现象明显,收敛较其截面内力(弯矩和轴向力)困难,加铺层受力状况宜用其截面内力表征.调整双层梁的水平剪切变形和竖向拉压变形效应系数,弹性地基上双层叠合梁模型的加铺层截面内力计算结果与2维平面模型的结果具有很好的一致性. 展开更多
关键词 道路工程 沥青加铺层 温度应力 力学模型 有限元 双层叠合梁
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双预应力混凝土梁预压钢筋锚固的研究 被引量:9
11
作者 叶见曙 符冠华 +3 位作者 马越峰 安琳 杨毅文 陈晓强 《公路交通科技》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第3期21-24,共4页
双预应力混凝土梁是设有预压粗钢筋的预应力混凝土简支梁 ,其技术关键是预压钢筋的锚固系统。所研究的锚固系统是由高强螺母、钢锚板和锚固钢筋组成。 2根长度为 5 5m的梁试验和有限元法分析证明这种锚固系统是可靠的。
关键词 双预应力混凝土梁 预压钢筋 锚固 桥梁
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具有水平摩阻力的弹性地基上双层叠合梁的解 被引量:6
12
作者 张海华 熊军 谈至明 《力学与实践》 CSCD 北大核心 2011年第4期33-37,共5页
将双层叠合梁之间的接触状况拟合为一符合Goodman假设的弹性夹层,并对Winkler地基模型加以推广,把地基视为具有水平和竖向反力的弹性支承体,进而,导出具有水平摩阻力的弹性地基上双层叠合梁的微分方程组及其解析解.随后,提出了考虑梁截... 将双层叠合梁之间的接触状况拟合为一符合Goodman假设的弹性夹层,并对Winkler地基模型加以推广,把地基视为具有水平和竖向反力的弹性支承体,进而,导出具有水平摩阻力的弹性地基上双层叠合梁的微分方程组及其解析解.随后,提出了考虑梁截面竖向拉压和水平剪切效应的夹层和地基广义反应模量的概念和计算式.最后,通过几个算例来考察地基水平摩阻力对叠合梁挠度、截面总弯矩力和最大弯拉应力的影响.结果表明,地基水平摩阻力的影响将不能被忽略. 展开更多
关键词 双层叠合梁 弹性地基 水平摩阻力
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双材料叠合悬臂梁端部受集中力作用的理论解 被引量:10
13
作者 刘一华 朱立军 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期391-395,共5页
文章采用弹性力学的应力函数法,求得了双材料叠合悬臂梁在自由端受集中力作用时的理论解,所得到的应力理论解可退化为已有的单材料悬臂梁在自由端受集中力作用时的理论解;运用有限元分析软件An-sys,对用钢和铝合金叠合成的悬臂梁进行了... 文章采用弹性力学的应力函数法,求得了双材料叠合悬臂梁在自由端受集中力作用时的理论解,所得到的应力理论解可退化为已有的单材料悬臂梁在自由端受集中力作用时的理论解;运用有限元分析软件An-sys,对用钢和铝合金叠合成的悬臂梁进行了数值计算,验证了所得到的理论解的正确性。 展开更多
关键词 双材料 叠合梁 理论解 应力函数
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双材料梁界面力学及其应用:综述 被引量:6
14
作者 乔丕忠 刘庆辉 《力学季刊》 CSCD 北大核心 2016年第1期1-14,共14页
双材料结构在工程中得到了广泛应用,如薄膜涂层、压电材料、复合材料层合板和夹层板、粘结接头、FRP加固混凝土结构等;然而,这些结构的破坏通常是从界面及其附近开始的.通常利用损伤力学的方法(材料强度的方法)来预测裂纹的萌生,利用断... 双材料结构在工程中得到了广泛应用,如薄膜涂层、压电材料、复合材料层合板和夹层板、粘结接头、FRP加固混凝土结构等;然而,这些结构的破坏通常是从界面及其附近开始的.通常利用损伤力学的方法(材料强度的方法)来预测裂纹的萌生,利用断裂力学的方法来预测裂纹的扩展;因此,开展双材料结构的界面应力分析和具分层双材料结构的断裂以及相关分析是至关重要的.首先介绍双材料梁粘结界面应力分析的基本模型,从而为预测裂纹的萌生提供了有力工具.然后综述双材料梁界面断裂力学分析的基本方法,并详细介绍解析解求解的裂纹尖端法及其相关模型,重点强调裂纹尖端变形对分析结果的影响.最后介绍界面分层对双材料结构其它力学特性的影响,例如屈曲和振动特性. 展开更多
关键词 双材料梁 界面力学 被粘物 粘结剂 分层 断裂 屈曲 振动
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沥青加铺层温度应力研究(Ⅱ):内力及层间反力近似解 被引量:2
15
作者 谈至明 熊军 +1 位作者 姜艺 周玉民 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期197-202,共6页
将旧水泥混凝土路面板温度变化引起的沥青加铺层路面结构的变形效应,分解为旧水泥混凝土路面板收缩引起的拉压效应、翘曲引起的弯曲效应,以及已知层间水平摩阻应力引起的弯曲效应三种,推导这三种效应的解析解;讨论旧水泥混凝土路面板收... 将旧水泥混凝土路面板温度变化引起的沥青加铺层路面结构的变形效应,分解为旧水泥混凝土路面板收缩引起的拉压效应、翘曲引起的弯曲效应,以及已知层间水平摩阻应力引起的弯曲效应三种,推导这三种效应的解析解;讨论旧水泥混凝土路面板收缩和翘曲时上述三种效应的组合及相互影响,给出沥青加铺层截面内力、层间接触应力的计算显式,并论证用这种先分解后组合的方法求解旧水泥混凝土路面板上沥青加铺层温度应力是可行的,且具有足够精度. 展开更多
关键词 道路工程 沥青加铺层 温度应力 变形效应 分解及组合 双层叠合梁
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双预应力混凝土梁的试验研究 被引量:8
16
作者 安琳 叶见曙 马越锋 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 1999年第3期8-10,共3页
通过4根双预应力混凝土试验梁的试验,验证了预压钢筋的有效性。在梁端锚固和梁间开洞锚固基础上提出了一种立足于国产材料和设备的新型锚固体系,大大减少了传力锚固后的反拱值。对传力锚固前后洞口局部的混凝土应力进行了有限元分析,指... 通过4根双预应力混凝土试验梁的试验,验证了预压钢筋的有效性。在梁端锚固和梁间开洞锚固基础上提出了一种立足于国产材料和设备的新型锚固体系,大大减少了传力锚固后的反拱值。对传力锚固前后洞口局部的混凝土应力进行了有限元分析,指出了预拉钢筋对减小预压过程中较大的局部拉应力是必不可少的。 展开更多
关键词 预应力混凝土梁 双预应力 模型试验 桥梁
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国家体育馆屋盖模型二维地震反应试验研究 被引量:3
17
作者 夏兵 李振宝 +2 位作者 樊珂 闫维明 周锡元 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2008年第4期47-53,共7页
国家体育馆双向张弦屋盖模型模拟地震振动台试验是国内外首次进行的如此大尺寸空间结构的试验,作者进行了竖向和水平的二维地震动输入的振动台试验,通过对试验得到的结构在二维地震动作用下的加速度、应变、内力响应的分析,为评价国家... 国家体育馆双向张弦屋盖模型模拟地震振动台试验是国内外首次进行的如此大尺寸空间结构的试验,作者进行了竖向和水平的二维地震动输入的振动台试验,通过对试验得到的结构在二维地震动作用下的加速度、应变、内力响应的分析,为评价国家体育馆屋盖结构在二维地震作用下的抗震性能及今后同类结构的抗震设计提供了试验数据,同时结果表明双向张弦结构具有良好的抗震性能,是一种具有良好应用前景的新型大跨度结构体系。 展开更多
关键词 国家体育馆屋盖模型 模型试验 振动台试验 两维地震作用
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考虑层间滑移效应的组合梁解析计算 被引量:18
18
作者 苗林 陈德伟 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期1113-1119,共7页
将双层组合梁的接触面模拟成Goodman弹性夹层,用Goodman弹性夹层法分析双层组合梁在弹性工作阶段的滑移、内力及挠度与荷载之间的关系.分别针对简支梁、悬臂梁在多种荷载作用下,根据边界条件计算出梁在该荷载约束条件下的内力、滑移和... 将双层组合梁的接触面模拟成Goodman弹性夹层,用Goodman弹性夹层法分析双层组合梁在弹性工作阶段的滑移、内力及挠度与荷载之间的关系.分别针对简支梁、悬臂梁在多种荷载作用下,根据边界条件计算出梁在该荷载约束条件下的内力、滑移和挠度分布规律,通过"滑移附加弯矩"引入层间相对滑移对组合梁的影响.该理论公式既能描述组合梁的界面滑移规律,又可以计算界面滑移对组合梁变形挠度及截面应力分布的影响.利用通用有限元软件对组合梁的界面滑移与变形进行了有限元分析,验证了解析计算结果.所得的理论计算公式物理意义明确,简化了组合梁结构截面应力分布和变形挠度的计算. 展开更多
关键词 双层组合梁 弹性夹层 滑移附加弯矩 挠度 截面应力
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弹性地基上双层叠合梁的解 被引量:12
19
作者 谈至明 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 1997年第6期751-754,共4页
将双层叠合梁之间的接触状况拟合为一符合Goodman假设的弹性夹层,导出了Winkler弹性地基上双层叠合梁的微分方程组及其解析解.通过引入“广义夹层反应模量”计入了夹层水平和竖向反力引起的梁截面的剪切和拉压形变效... 将双层叠合梁之间的接触状况拟合为一符合Goodman假设的弹性夹层,导出了Winkler弹性地基上双层叠合梁的微分方程组及其解析解.通过引入“广义夹层反应模量”计入了夹层水平和竖向反力引起的梁截面的剪切和拉压形变效应,它有效地提高了计算精度,尤其是在双层梁结构有间断的场合. 展开更多
关键词 双层梁 弹性地基 弹性夹层 广义反应模量
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双伸臂钢梁等效计算长度系数确定及稳定设计 被引量:2
20
作者 李昆 郭耀杰 《三峡大学学报(自然科学版)》 CAS 2004年第5期416-419,共4页
在双伸臂梁整体稳定分析中引入等效计算长度系数 ,提出了其计算公式 ,并按照钢结构设计规范受弯构件整体稳定性设计中的相关内容 ,由等效计算长度系数推导出了双伸臂梁整体稳定系数的表达式 。
关键词 计算长度系数 整体稳定性 稳定设计 钢梁 受弯构件 钢结构设计 计算步骤 等效 表达式 推导
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