悬臂变截面空心柱受突加荷载作用的冲击分析
发布时间：2021-01-23 14:13
悬臂变截面空心柱是工程上应用较广的结构形式之一。根据冲击力学理论,考虑惯性力的影响,研究了悬臂变截面空心柱在突加荷载作用下的动力特性;基于不同荷载位置和荷载量值所对应的运动模式,推导了塑性铰的位置参数、杆件的加速度和弯矩、剪力的公式;分析了荷载值的大小、荷载作用位置、柱的跨度、横截面直径和壁厚对塑性铰位置参数和悬臂端点加速度的影响。结果表明:塑性铰的位置参数η与荷载位置参数ξ、直径D0以及壁厚th的关系基本相同;悬臂端的加速度aA随ξ、L、D0、th的变化趋势类似。
【文章来源】：应用力学学报. 2020,37(05)北大核心
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
-关系曲线Fig.10L-relationcurve
第5期陈玉骥，等：悬臂变截面空心柱受突加荷载作用的冲击分析2279图14th-关系曲线Fig.14th-relationcurve图15th-Aa关系曲线Fig.15th-Aarelationcurve由图12、图14可知，塑性铰的位置参数η与直径D0、壁厚th的关系和η与荷载位置参数ξ的变化趋势基本相同。6结束语本文根据冲击动力学理论，分析了悬臂变截面空心悬臂柱在突加荷载作用下的力学行为，探讨了不同荷载值和荷载位置时，塑性铰的位置和悬臂端加速度等参数的变化情况。结果表明：随着荷载F值的增大，塑性铰距固定端越来越远，悬臂端的加速度Aa也越来越大；塑性铰位置参数η与直径D0、壁厚th、荷载位置参数ξ的关系几乎为线性关系；悬臂端的加速度Aa随ξ、L、D0、th的变化规律类似；随着跨度L的增加，塑性铰的位置参数η逐渐减校本文结果可供相关结构设计计算参考。参考文献(References)[1]张明，邓蕾蕾，李华，等.轴压力对钢筋混凝土悬臂柱水平侧移的影响[J].重庆交通大学学报(自然科学版)，2009，28(3)：501-504.(ZHANGMing，DENGLeilei，LIHua，etal.Effectofaxialpressureforceonhorizontaldisplacementofcantilevercolumn[J].JournalofChongqingJiaotonguniversity(naturalscience)，2009，28(3)：501-504(inChinese)).[2]赵钦，童根树.变刚度变轴力Timoshenko悬臂柱的弯矩放大系数[J].工程力学，2011，28(11)：1-6.(ZHAOQin，TONGGenshu.Momentamplificationfactorsofcantileverswithvariableaxialforcesandsectionalrigidities[J].Engineeringmechanics，2011，28(11)：1-6(inChinese)).[3]?
222LJjDDFFFDDDD。为计算简洁，此处令02202022222LJjDDFFDDDD，此时塑性铰将出现在固定端B点。显然，若LJF公式中分母为正，则荷载位置参数020222LJDDDD。为计算简洁，此处令020222LJDDDD。可见，若LJ≥，即荷载在该位置时，不管荷载F值有多大，塑性铰只会发生在固定端。3.2当荷载LJF≥F且荷载位置参数LJ此时塑性铰将发生在荷载作用点到固定端B之间，其运动模式见图4，其中：ηL为塑性铰到悬臂端的距离；η为塑性铰位置参数。对于运动部分，按照与本文第2章类似的推导思路(即考虑动量定理和动量矩定理)，可得图4变截面悬臂柱塑性铰在杆件内部的运动模式Fig.4Themotionpatternofvariablesectioncantilevercolumnwithplastichingeintheinsideofthebar
【参考文献】：
期刊论文
[1]空心柱壁宽比对力学性能影响的研究[J]. 季杨丹,陈奕玮,杜东升,李威威. 建筑科学. 2016(03)
[2]均布压力作用下变截面Timoshenko悬臂柱的稳定性[J]. 沈瑞宏,童根树. 工业建筑. 2013(04)
[3]变刚度变轴力Timoshenko悬臂柱的弯矩放大系数[J]. 赵钦,童根树. 工程力学. 2011(11)
[4]变轴力悬臂柱稳定性的简便计算方法[J]. 田炜烽,郝际平,王先铁. 建筑科学与工程学报. 2010(01)
[5]轴压力对钢筋混凝土悬臂柱水平侧移的影响[J]. 张明,邓蕾蕾,李华,沈蒲生. 重庆交通大学学报(自然科学版). 2009(03)
[6]关于变截面杆自由振动精确解的注记[J]. 禹金云. 振动与冲击. 2004(01)
[7]悬臂变截面压杆临界荷载及过屈曲分析[J]. 邢静忠,李世荣. 甘肃工业大学学报. 2000(01)
本文编号：2995362
【文章来源】：应用力学学报. 2020,37(05)北大核心
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
-关系曲线Fig.10L-relationcurve
第5期陈玉骥，等：悬臂变截面空心柱受突加荷载作用的冲击分析2279图14th-关系曲线Fig.14th-relationcurve图15th-Aa关系曲线Fig.15th-Aarelationcurve由图12、图14可知，塑性铰的位置参数η与直径D0、壁厚th的关系和η与荷载位置参数ξ的变化趋势基本相同。6结束语本文根据冲击动力学理论，分析了悬臂变截面空心悬臂柱在突加荷载作用下的力学行为，探讨了不同荷载值和荷载位置时，塑性铰的位置和悬臂端加速度等参数的变化情况。结果表明：随着荷载F值的增大，塑性铰距固定端越来越远，悬臂端的加速度Aa也越来越大；塑性铰位置参数η与直径D0、壁厚th、荷载位置参数ξ的关系几乎为线性关系；悬臂端的加速度Aa随ξ、L、D0、th的变化规律类似；随着跨度L的增加，塑性铰的位置参数η逐渐减校本文结果可供相关结构设计计算参考。参考文献(References)[1]张明，邓蕾蕾，李华，等.轴压力对钢筋混凝土悬臂柱水平侧移的影响[J].重庆交通大学学报(自然科学版)，2009，28(3)：501-504.(ZHANGMing，DENGLeilei，LIHua，etal.Effectofaxialpressureforceonhorizontaldisplacementofcantilevercolumn[J].JournalofChongqingJiaotonguniversity(naturalscience)，2009，28(3)：501-504(inChinese)).[2]赵钦，童根树.变刚度变轴力Timoshenko悬臂柱的弯矩放大系数[J].工程力学，2011，28(11)：1-6.(ZHAOQin，TONGGenshu.Momentamplificationfactorsofcantileverswithvariableaxialforcesandsectionalrigidities[J].Engineeringmechanics，2011，28(11)：1-6(inChinese)).[3]?
222LJjDDFFFDDDD。为计算简洁，此处令02202022222LJjDDFFDDDD，此时塑性铰将出现在固定端B点。显然，若LJF公式中分母为正，则荷载位置参数020222LJDDDD。为计算简洁，此处令020222LJDDDD。可见，若LJ≥，即荷载在该位置时，不管荷载F值有多大，塑性铰只会发生在固定端。3.2当荷载LJF≥F且荷载位置参数LJ此时塑性铰将发生在荷载作用点到固定端B之间，其运动模式见图4，其中：ηL为塑性铰到悬臂端的距离；η为塑性铰位置参数。对于运动部分，按照与本文第2章类似的推导思路(即考虑动量定理和动量矩定理)，可得图4变截面悬臂柱塑性铰在杆件内部的运动模式Fig.4Themotionpatternofvariablesectioncantilevercolumnwithplastichingeintheinsideofthebar
【参考文献】：
期刊论文
[1]空心柱壁宽比对力学性能影响的研究[J]. 季杨丹,陈奕玮,杜东升,李威威. 建筑科学. 2016(03)
[2]均布压力作用下变截面Timoshenko悬臂柱的稳定性[J]. 沈瑞宏,童根树. 工业建筑. 2013(04)
[3]变刚度变轴力Timoshenko悬臂柱的弯矩放大系数[J]. 赵钦,童根树. 工程力学. 2011(11)
[4]变轴力悬臂柱稳定性的简便计算方法[J]. 田炜烽,郝际平,王先铁. 建筑科学与工程学报. 2010(01)
[5]轴压力对钢筋混凝土悬臂柱水平侧移的影响[J]. 张明,邓蕾蕾,李华,沈蒲生. 重庆交通大学学报(自然科学版). 2009(03)
[6]关于变截面杆自由振动精确解的注记[J]. 禹金云. 振动与冲击. 2004(01)
[7]悬臂变截面压杆临界荷载及过屈曲分析[J]. 邢静忠,李世荣. 甘肃工业大学学报. 2000(01)
本文编号：2995362
本文链接：https://www.wllwen.com/jingjilunwen/jianzhujingjilunwen/2995362.html
