一、杆件考虑剪切影响时的精确解（论文文献综述）
康艳博[1]（2020）在《地震作用下高层建筑结构波动特性研究》文中研究表明大量的高层建筑振动台模型试验数据和实际建筑地震监测数据表明,建筑结构在地震地面运动的激励下具有明显的波动效应特征:首先是随着高度的增加,各楼层的响应之间具有明显时滞现象;其次是沿建筑高度方向,结构的地震响应具有明显的驻波现象。这种波动效应特征在传统的、基于封闭系统下集中质量模型的结构动力理论框架下,无法得到合理的阐释与合适的评价。鉴于此,本文采用理论推导、数值分析和试验研究等手段,对一维均匀直杆、一维均匀直杆串联质点系和实际工程的振动台试验模型等典型介质模型在基底输入激励下的波动响应特征进行了分析和研究。主要研究内容和成果如下:1.对近现代建筑抗震理论的研究及应用进展进行了全面的阐述和总结,结合高层建筑、尤其是超高层建筑的发展趋势及其波动特征显着的特点,对传统结构动力理论的局限性进行了分析和评述,并进一步提出了开展高层建筑结构地震波动响应研究的理论路线和逻辑主框架。2.根据连续介质的固体弹性理论,并基于结构层模型、平面杆系模型以及平面剪切梁模型等经典计算模型,对建筑结构地震波动响应进行了理论推导和分析验证,结果表明,与基于分散质点的结构振动力学相比,基于连续体的波动力学更适合用于建筑结构地震响应分析,但由于波动分析的复杂性以及建筑结构的非完全连续性,对建筑结构进行完备的波动理论分析尚不具备工程可操作性。3.针对典型的封闭系统下一维均匀剪切直杆的激励响应问题,分别采用连续质量的模态叠加法、连续介质的波动解析法和集中质量的振型叠加法三种方法进行求解,并通过参数化模型进行了数值对比分析,结果表明:（1）基于连续介质的波动解析法能够真实地反映介质模型的波动效应;（2）基于连续质量的模态叠加法,其结果精度取决于所叠加模态的数量,叠加的模态数量足够多时,模态叠加法和精确波动法的计算结果基本一致;（3）基于集中质量的振型叠加法,其结果无法体现输入激励在杆件中传递的波动特性,且各质点处的响应峰值的误差随离散程度增大而增大,远远偏离实际。4.对5个附加质量不同的一维均匀直杆串联质点介质模型进行脉冲激励下的试验研究,结果表明:（1）各模型的加速度响应廓线,从底部向上逐渐增大,接近顶部出现“颈缩现象”,在顶部再次放大,整体上呈现为花瓶形状;（2）不同时刻各模型的加速度剖面普遍存在与零基线交叉的现象,脉冲激励下各模型加速度响应从底向上存在明显的时滞现象;（3）各模型的剪力廓线从底部到顶部的变化幅度不大,中部出现“束腰”现象,弯矩廓线属于反抛物线型;（4）各模型的变形响应在中上部异常剧烈,顶部与底部明显异向;（5）各模型的实测波速和经验估算波速以及考虑结构实际受力状态的理论等效波速,在数值上是一致的,等效波速的经验估算公式可适用于横向弯曲变形的均匀悬臂梁模型;（6）基于等效剪切波速不变的原则,给出了均匀剪切直杆简化模型的等效均布质量和等效剪切刚度的确定方法;（7）通过对各模型在激励时段和稳态时段波长与波动图像的研究和分析,揭示了单频脉冲激励下的驻波现象和复合频率激励下颈缩现象的波动机理,并指出经典振动理论的合适应用范围是建筑的总高度H不超过1/4波长λ。5.对国贸三期、上海中心、深圳平安金融中心三个超高层建筑的振动台模型试验测试数据进行了统计与分析,结果表明:（1）超高层建筑振动台试验模型在台面输入激励下的响应规律,与前述一维均匀直杆串联质点介质模型的脉冲激励响应规律具有高度的一致性,即各模型的加速度响应廓线或包络线存在明显的波腹与波节交替出现的现象、加速度剖面沿高度方向存在多次异向的情况等;（2）各模型的等效波速实测值与按c=4Hf1的经验公式估算值趋势相同,但存在一定的误差;（3）依据各模型的波速测试结果以及输入激励的频谱分析结果,给出了各模型不同激励下的波长估计结果,与试验结果基本相符。6.依据超高层建筑振动台模型试验数据的分析结果以及前述的理论分析和试验研究成果,进一步针对推荐等效波速计算公式与3个超高层建筑模型振动台试验实测波速存在误差的问题开展研究,给出了考虑结构第二自振频率f2影响因素的修正等效剪切波速计算方法,确定了等效剪切波速调整系数β。通过参考GB50011-2010（2016版）《建筑抗震设计规范》中不同场地类别下特征周期Tg的取值,初步给出了建筑结构实际地震响应波动分析过程中有效波长λ的取值。结合第4章中应用1/4波长λ判断经典振动理论合适适用高度的方法,给出了不同场地类别下1/4波长λ对应的建筑高度值。7.总结前面工作的基础上,提出了简化、实用的建筑结构地震波动响应分析方法,将实际建筑结构简化为等效直杆介质,通过经典波动理论对其地震响应进行求解,将求得的加速度、位移等具有波动效应特征的响应结果作为外荷载施加于原结构,进一步求解原结构构件的内力响应,进行后续的结构设计。8.对开放系统下若干关键因素对位移传递系数的影响进行了探索性的理论推导与算例分析,结果表明:（1）位移传递系数随输入激励频率的增加呈现降低的趋势;（2）集中质量越小,位移传递系数越大;（3）结构阻尼会降低节点位移传递系数,但是降低效果不显着。
胡梦炎[2]（2020）在《基于一阶薄壁梁理论的几何非线性分析》文中研究指明在建筑、桥梁、航空航天以及船舶车辆等领域中,薄壁结构得到了广泛的运用,因此准确、快捷的分析理论与方法是该方向的重要研究内容。为了便于应用,广泛采用的分析方法就是在已有理论的基础上建立薄壁梁单元,本文的主要目的是基于一阶薄壁梁理论得到适用于线性问题和几何非线性问题的任意截面形式的薄壁梁单元。首先基于一阶薄壁梁理论,通过将截面位移和转角分为不同的两部分,得到了挠度和弯曲转角以及总扭转角和自由翘曲转角之间的关系,并给出单元节点的状态向量,即包括应力场也包括位移场的参数,状态向量为14阶。基于一阶薄壁理论解析解,除总扭转角和自由翘曲转角采取双曲插值函数外,其它参数均采用多项式函数表示。挠度和弯曲转角以及总扭转角和自由翘曲转角的插值函数满足一阶理论所得关系,避免了剪切锁死,并可减少单元节点数目。根据位移场和应力场的理论表达式,应用迁移矩阵法得到单元两节点之间的关系,经过数学变换进而可得到新型薄壁梁单元刚度矩阵。为得到在杆件变形过程中涉及的坐标系之间的转换,给出基于方位角的坐标转换矩阵。基于挠度和弯曲转角以及总扭转角和自由翘曲转角之间的关系以及非线性的位移-应变关系,依据von Karman大变形杆非线性分析理论,建立合适的局部坐标系,利用更新的Lagrange方法,通过虚功原理推导切线刚度。在推导过程中,采用内力作为广义应力,而截面位移参数作为广义应变,可以得到以内力和截面位移参数的方程,结果表明轴向力的作用在非线性中占主要部分。另外,由于单元构型在变形的过程中不断变化,所以要实时更新转换矩阵,本文给出了更新坐标转换矩阵的新方法。最后根据所建立的梁单元,依据Python语言,编制了相应的有限元分析程序,通过对不同类型的实例的分析,与经典理论的解析解和有限元软件的数值解对比和验证,结果表明了本单元的准确性。
王旭浩[3]（2019）在《7R 6-DOF型喷涂机器人设计及关键技术研究》文中认为本文密切结合高性能工业喷涂机器人在汽车制造等行业中的重大需求,系统研究了一种7R 6-DOF型喷涂机器人的构型设计、逆运动学算法及奇异性分析、静刚度建模、结构优化设计、参数标定等关键技术问题,旨在为这类喷涂机器人的自主研发和工程应用奠定坚实的技术基础。全文得到了以下创新性成果:在结构创新设计方面,通过分析汽车车身喷涂工艺特点和对喷涂机器人的运动要求,集成4R 3-DOF型手腕和3R关节型手臂,提出了7R 6-DOF型喷涂机器人的构型方案,分别对手腕机构和手臂机构进行传动方案设计、关键结构参数分析和详细结构设计,完成了喷涂机器人整机的结构创新设计。在逆运动学与奇异性分析方面,通过建立7R 6-DOF型机器人与6R正交球型手腕机器人间的等效变换,提出一种7R 6-DOF型机器人逆运动学的组合解法,以等效6R机器人的逆运动学解析解推导7R 6-DOF型机器人的近似解,以基于雅可比矩阵的迭代算法计算精确解,组合算法提供可靠的初始解,提高了算法的精度和效率。基于7R 6-DOF型机器人的几何特征,提出机器人逆运动学的一维搜索法,分析了逆运动学的多解问题。基于7R 6-DOF型机器人与等效6R机器人之间速度级等效变换,完成机器人奇异性分析,获得位置奇异和姿态奇异条件。提出机器人奇异点规避方法,特别是基于功能冗余的概念提出改进的运动分解法实现姿态奇异点规避。在静刚度建模方面,提出了考虑重力影响、以及关节和连杆刚度的整机静刚度建模方法。采用虚拟关节法分别建立位置机构和姿态机构刚度模型,根据线性叠加原理,求得整机静刚度模型。通过对手腕耦合关节力和变形的传递分析,模型考虑了耦合关节的影响。为了考虑连杆在自身重力作用下的变形,提出了连杆重力等效广义力变换法,并基于有限元法给出等效转换矩阵的求解方法。给出了关节刚度及连杆刚度的估算方法,分析了7R 6-DOF型喷涂机器人末端变形在工作空间内的分布规律,及各部件对末端变形的贡献。在结构优化设计方面,提出了一种基于静刚度模型的结构集成优化设计方法。基于整机静刚度模型进行末端变形分析,并以最大变形对应位姿为典型位姿计算负载条件,解决负载随机器人位姿的变化。通过建立表征部件质量和刚度关系的刚度元模型,将系统结构优化设计划分为部件结构拓扑优化和系统参数优化,提高结构优化算法效率。算法采用循环迭代格式,解决随优化进程负载条件变化的问题。以7R 6-DOF型喷涂机器人为例,描述了结构集成优化设计的流程,算例表明,在整机质量约束下,机器人末端位置变形明显减小,验证了所提出结构优化设计方法的有效性。在参数标定方面,基于MDH模型,建立了运动学参数辨识模型,根据参数在控制器内的可补偿性和约束关系,对辨识模型进行了参数缩减,完成了待辨识参数的可辨识性分析。分别建立机器人柔度参数和自重参数辨识模型,通过分析柔度矩阵的特性和对辨识雅可比矩阵的QR分解,完成辨识模型缩减和待辨识参数的可辨识性分析。以自主研制7R 6-DOF型喷涂机器人样机为对象,开展了标定实验。实验结果表明,采用缩减的运动学参数辨识模型,平均位置误差由标定前4.678 mm减小到0.831 mm;同时进行运动学参数和自重参数标定,平均位置误差进一步减小到0.534 mm;通过柔度参数标定,可有效减小机器人在负载作用下的变形,进而验证了提出运动学和非运动学参数标定方法的有效性和可行性。本文的研究工作已用于指导一台7R 6-DOF型喷涂机器人的设计和建造,可以丰富和发展工业喷涂机器人的设计方法与理论,对推动相关技术与装备的自主研发和工程应用具有重要的理论意义和工程实用价值。
兰树伟[4]（2019）在《框架及框剪结构整体稳定性的解析计算方法研究》文中提出临界力（或计算长度系数）仍然是工程设计计算中所需要的重要参数,临界力是构件或结构承载力的上限,可用于评估承载力的大小;临界力可用于近似计算二阶效应弯矩,目前规范（如《钢结构设计规范》、《混凝土结构设计规范》）中的计算方法都还是以一阶弹性分析为主,二阶效应是通过放大一阶弯矩来近似考虑的,放大系数需用到杆件的临界力,因此规范也提供了一些确定计算长度系数的相应图表和公式,其方法简单实用,但也存在以下一些不足:（1）没有考虑同层柱之间的相互支援作用;（2）没有考虑层与层间的相互支援作用;（3）框架-剪力墙结构没有考虑剪力墙提供的侧向支撑作用;（4）没有考虑因出现塑性的刚度折减;上面这些不足,可导致计算得到的临界力在一些情况下过大（偏于不安全）或过小（偏于保守）。本文的研究工作和获得成果能弥补上面提到的不足。在使用有限元软件求解结构稳定越来越多的今天,如何对有限元计算结果进行检验是一个不可回避的问题。《钢结构设计规范》给出了无侧移框架柱和自由侧移框架柱计算长度系数的计算表格,而对于介于这两者之间的弱支撑弹性侧移的框架柱,目前规范还缺少相应的计算公式和表格,而且计算长度系数法无法考虑同层柱之间的相互支援以及层与层的支援作用。本文基于摇摆柱需依附于其它结构维持自身稳定的这一特点,构建了弹簧-摇摆柱的基本计算模型,定义了内刚度和外刚度的概念,利用结构失稳时荷载外刚度将结构内刚度削弱为零这一原理,推导了可直接计算有侧移框架、框架-剪力墙结构弹性整体稳定承载力的简单实用的计算公式。通过对现有的数值方法和简化方法的分析,以理论推导方式,在钢筋混凝土截面上,采用由应变求内力的解析计算方法来确定截面承载力。这种计算方法完整地利用了钢筋和混凝土的本构关系而没有进行简化,有效地消除了采用计算机迭代和收敛计算带来的误差,因而是精确解。通过钢筋混凝土偏心受压柱的试验,对刚度变化规律进行分析进而得到了受压柱弹塑性刚度的近似计算公式。为了验证这些计算公式和计算方法,通过与现行规范方法、有限元ansys方法和试验结果的对比等方式来判断。（1）将弹簧-摇摆柱模型中弹簧采用能够模拟不同侧移类型的三弹簧受压柱替换,利用受压柱临界失稳时,受压柱荷载外刚度将内刚度削弱为零的原理,推导了不同侧移类型受压柱临界内外刚度比系数的计算公式,通过该系数可获得确定受压柱临界承载力和计算长度系数的计算公式。该方法确定受压柱的计算长度系数快速方便且适用于规范无法确定弱支撑弹性侧移的框架柱。（2）挠度法可将框架结构临界力的求解转化为计算框架的楼层侧移,这样便使得临界力的求解大为简化。本文运用挠度法推导了可直接求解单跨单层及单跨多层框架结构临界力的计算公式,这些公式能考虑同层柱之间的相互支援以及层与层的支援作用,弥补了规范计算长度系数法的不足。（3）将弹簧-摇摆柱模型中弹簧采用有侧移框架替换,利用当框架处于临界失稳状态时,框架内刚度被外刚度削弱为零的基本原理,将求解有侧移框架稳定问题转化为计算框架抗侧刚度,获得了计算有侧移框架临界承载力的简单实用的计算公式。该公式避免了传统计算长度系数法逐个构件验算的不便,而且可很好地考虑同层柱之间的相互支援以及层与层的支援作用。（4）将弹簧-摇摆柱基本计算模型中的弹簧替换为框架-剪力墙,利用框架-剪力墙有侧移失稳时荷载外刚度将结构内刚度削弱为零这一原理,将求解框架-剪力墙临界承载力的复杂问题转化为求解结构的楼层抗侧刚度,进而推导了可计算框架-剪力墙结构弹性整体稳定承载力的简单实用的计算公式。该公式能弥补了规范尚无框架-剪力墙结构稳定计算方法的不足。（5）参考欧洲规范2,得到适用于我国的极限状态截面所有可能的应变分布。本文以这些应变为自变量,推导了钢筋混凝土矩形截面内力的计算公式,避免了规范法众多参数的复杂求解,并将求得截面的轴力-弯矩相关关系绘制成诺模图,可用于考虑二阶效应的截面承载力和配筋设计。（6）通过9个钢筋混凝土偏心受压柱的试验,总结了钢筋混凝土受压柱刚度变化规律,给出了偏心受压柱弹塑性刚度计算公式,基于折减刚度的二阶弹性整体分析方法提出了钢筋混凝土结构弹塑性整体稳定承载力的近似计算方法。
温舒瑞[5]（2016）在《超静定塔机杆系结构的稳定性与非线性及其动态特性研究》文中提出随着公路桥与铁路桥不断朝着大型化、长跨距的方向发展,超大型塔式起重机作为有效的施工装备得到了日益广泛的关注。但在这类塔机的结构设计方面,还存在诸多理论和实际问题有待深入研究和解决。本文在国家“十二五”科技支撑计划项目（2011BAJ02B01-02）的支持下,对塔机超静定杆系结构中的结构稳定性分析问题、计及几何非线性的极限承载能力分析问题、隔振特性分析问题和移动载荷问题进行了深入的研究,旨在为提高塔机结构计算分析精度和最大限度消除安全隐患提供相应的理论依据和设计计算参考。以塔式起重机超静定双吊点水平臂为研究对象,研究其在回转平面内非保向力作用下的整体稳定性分析问题。应用力法推导了计及轴向偏心的双吊点水平臂拉杆力计算通用解析式;基于二阶理论和微分方程法,推导了双吊点水平臂在回转平面内非保向力作用下的失稳特征方程。通过非线性有限元密分单元的计算实例仿真,验证了本文推导的解析方法的正确性和有效性,为双吊点水平臂的内力计算及其非保向力作用下回转平面内的整体稳定性分析提供了理论支撑,该部分研究成果被新修订的国家标准GB/T13752-2016《塔式起重机设计规范》所采用。以塔式起重机附着装置为研究对象,研究了附着装置内力的计算方法和单肢稳定性对整体结构承载能力的影响。基于二阶理论及刚度分配法,建立了弹性附着装置支撑反力计算的解析表达式。运用平衡方程法推导了三杆式及含有失稳杆件的四杆单侧式附着装置杆件内力计算精确表达式。通过有限元计算实例验证了所推导解析式的正确性和方法的有效性。研究了单肢失稳对超静定附着结构局部屈曲后承载能力的影响,定性地分析了超静定附着结构单肢失稳后的承载潜力,以及结构单肢失稳前后刚度的变化,为结构进一步的动态与静态设计分析提供了依据。以塔身杆系结构为研究对象,研究了计及几何非线性和单肢稳定性的结构极限承载能力分析方法。首先,对计及大变形几何非线性的弹性失稳压杆力学行为进行了探讨,提出了双态弹性杆件的概念,建立了双态弹性杆件单元。随后,为了考虑单肢稳定性的影响,对经典的柱面弧长法进行了改进,通过与文献典型模型的平衡路径计算结果对比,证明了本文方法的正确性。最后,将该方法应用于塔身杆系结构极限承载能力的分析中,分析了腹杆布置形式对塔身承载能力的影响,给出了不同类型塔机适用的腹杆布置形式,为塔身结构设计中的腹杆布置形式选择提供了理论依据。以塔机用空间周期刚架结构为研究对象,对该周期结构的动力学特性进行了深入研究。基于离散傅里叶变换理论、奈奎斯特定理和变分法,推导了频域内杆、梁、轴和空间梁柱单元的精确动力学刚度矩阵。随后,将该方法应用于空间周期刚架结构的频率响应计算,表明本文方法相较于传统有限元方法具有系统自由度少,计算时间短,计算精度高的优势。通过对所得频响曲线的分析,得知子结构几何尺寸越大,材料组成越多元,性能差异越大,受载越均匀,总体结构的隔振性能越好。该研究成果为塔机结构部件的隔振性设计提供了有益参考。以塔式起重机双吊点水平臂为研究对象,对其中存在的移动载荷问题进行了深入研究。基于拉普拉斯变换理论和变分法,推导了拉普拉斯域内杆单元、梁单元和平面梁柱单元的动力学刚度矩阵。基于静态格林函数,推导了针对该移动载荷问题的修正函数。通过与简支梁移动载荷问题解析解对比,证明了本文方法的正确性。随后,将该方法用于塔机双吊点水平臂移动载荷问题的求解,通过与传统有限元方法对比,表明本文方法计算成本低,求解精度高,通用性强,尤其适合解决超静定结构中的移动载荷问题。为塔机移动载荷问题的求解提供了一种高效的新方法。
陈行威[6]（2016）在《带翼缘十字形截面轴心受压构件的扭转失稳研究》文中认为带翼缘十字形截面柱在实际工程应用得越来越广泛。相对于一般类型截面的构件,带翼缘十字形截面构件具有各向等稳定、抗扭刚度高、对称美观以及施工便利等优势。当轴心受压时,该类构件有可能发生扭转失稳。目前对于带翼缘十字形截面轴心受压构件失稳问题的研究还比较少,且各国规范对扭转失稳极限承载力的计算也没有明确的规定。本文通过理论和数值的方法对带翼缘十字形截面轴心受压构件的扭转失稳进行了较为全面的研究,主要的研究内容可概括如下:首先,对带翼缘十字形截面构件进行了轴心受压试验,在对试验结果进行分析的基础上,对该类构件的一般失稳破坏模式和起控制作用的初始缺陷做了定性的判断。然后,对带翼缘十字形截面轴心受压构件的扭转失稳进行了理论分析,在弹性范围内推导了该类构件失稳模式的判别条件,推导了考虑初始扭转缺陷、初始扭转缺陷和残余应力的弹性扭转位移函数,对弹性扭转位移函数进行了全面的研究,并在此基础上推导出了边缘屈服准则下的稳定系数公式。随后,本文利用有限元方法对带翼缘十字形截面轴心受压构件的扭转失稳进行了数值模拟。在与试验结果和本文理论解进行验证的基础上对构件的受力全过程进行了分析,考察了初始扭转角和残余应力对构件的位移和扭转失稳极限承载力的影响。最后,在带翼缘十字形截面轴心受压构件扭转失稳极限承载力的大规模数值计算的基础上,论证了我国规范按照弯曲失稳设计该类构件的不合理性,并研究了该类的扭转极限承载力和扭转边缘屈服荷载的关系,对扭转边缘屈服稳定系数对扭转极限承载力的拟合效果进行了评价。研究结果结果显示,本文推导出的扭转边缘屈服稳定系数公式能够有效拟合扭转失稳极限承载力的有限元计算结果,因此该公式可以作为该类构件扭转失稳柱子曲线的骨架公式。
夏桂云,曾庆元[7]（2015）在《深梁理论的研究现状与工程应用》文中指出综述了深梁理论、截面剪切修正系数计算理论、深梁线性与几何非线性有限元、深梁材料非线性分析、深梁振动理论、深梁稳定理论、箱梁结构分析中弯曲、剪力滞、畸变分析时考虑剪切变形影响的计算理论、钢腹板桥梁考虑剪切变形的研究成果、弹性地基深梁、深梁理论在工程结构中的应用等.提出了杆系结构的静力、振动和稳定分析方法都可用Timoshenko深梁理论进行重建和重写.
夏桂云,曾庆元[8]（2015）在《深梁理论的研究现状与工程应用》文中进行了进一步梳理综述了深梁理论、截面剪切修正系数计算理论、深梁线性与几何非线性有限元、深梁材料非线性分析、深梁振动理论、深梁稳定理论、箱梁结构分析中弯曲、剪力滞、畸变分析时考虑剪切变形影响的计算理论、钢腹板桥梁考虑剪切变形的研究成果、弹性地基深梁、深梁理论在工程结构中的应用等.提出了杆系结构的静力、振动和稳定分析方法都可用Timoshenko深梁理论进行重建和重写.
袁永强[9]（2015）在《基于动力方法的杆件轴力识别技术研究》文中研究说明结构健康监测已发展成为土木工程学科研究与发展的一个重要领域。杆件结构具有易于制作、形式简单、应用范围广的优点,应用于大量实际工程（如火车站、体育场等）中,因此杆件结构的轴力识别具有广阔的应用前景。本文对杆件结构轴力识别问题的研究主要有以下几个方面：（1）通过对Euler-Bernoulli初等梁、初始Timoshenko梁和经典Timoshenko梁三种理论进行对比分析,通过引入变形系数,对转动惯量进行修正,从本质上改变Timoshen-ko梁理论将单元假设为刚体的情况,进而得到了修正Timoshenko梁理论。通过分析对比修正Timoshenko梁与经典Timoshenko梁第一频谱的精确度,对变形系数的取值给出了建议。（2）在修正Timoshenko梁理论的基础上,推导出了包含轴力的修正Timoshenko梁质量阵和刚度阵,建立了受轴力影响的梁自由振动四阶微分方程,全面考虑了剪切变形、转动惯量、以及剪切变形引起的转动惯量的影响,从而推导出基于频率的改进杆件轴力识别方法。在数值模拟过程中采用三种不同的边界条件：两端固支,两端简支,一端固支一端自由,验证了该法的可行性与适用性。该方法仅需测得对象杆件的基频,即可实现对杆件轴力的识别,简易可行,在工程实际中具有一定的实用性。（3）在第三章频率法的基础上,增加了杆件测点模态信息,提出了改进的杆件轴力识别方法。该法不仅充分了考虑杆件的剪切变形、转动惯量以及剪切变形引起的转动惯量的影响,而且考虑了传感器附加质量的影响,进一步完善了杆件轴力识别方法。然后通过MATLAB软件进行数值模拟,提取某杆件的前五阶的频率和模态参数,以此构建特征方程从而识别杆件轴力,从四个方面分析了修正Timoshenko梁相对经典Timoshenko梁识别精度提高的原因,进而通过实验数据验证了该方法的准确性。（4）为了对文中第三、四章中所提方法进行进一步验证,在第五章中,选择了不同状态（空间状态、长细比、宽厚比等）的杆件进行实验室试验,在大连理工大学力学实验室MTS810材料伺服机上进行步进式轴力加载试验,同时测量杆件在脉冲激励下的加速度响应,通过模态分析获得杆件前五阶的频率和模态参数,从而识别了该杆件在不同加载工况下的轴力,有力地验证了所提方法的有效性。基于动力方法的改进杆件轴力识别法突出优点在于无需事先假定杆件的边界条件,识别精度高、适用范围广
潘文军[10]（2015）在《结构分析QR法及其在超高巨型框架结构中的应用研究》文中研究表明巨型框架结构是一种新型高效和具有良好发展前景的超高层结构体系。目前国内针对该结构体系的理论、实验研究和工程应用都尚处于初期阶段,还有很多问题亟待深入研究。本文依托国家自然科学基金项目“超高层巨型框架减震结构体系地震能量分析和抗倒塌能力研究”（项目编号：51378167）,基于结构分析QR法,从钢筋混凝土巨型框架结构到巨型组合框架结构,从结构的静力分析到地震反应分析,探讨了结构分析QR法及其在巨型框架结构分析中的工程应用问题,就QR法的简化及程序实现进行深入研究。第一章简单介绍巨型框架结构体系的特点、国内外工程应用及研究现状,总结了结构分析QR法的研究应用情况,最后指出本论文主要研究内容。第二章阐述结构分析QR法的基本理论。介绍样条函数基本概念及样条基函数构造,结构离散化与样条离散化,QR法的分析步骤及特点,分析该方法的简化及程序实现,以及不规则结构的处理措施,为后续相关章节结构分析奠定必要理论基础。第三章开展钢筋混凝土巨型框架结构分析QR法的应用研究。介绍巨型框架结构简化力学模型,深入研究节点刚域和剪切变形影响下的单元刚度矩阵和固端力计算式,详细说明巨型框架结构静力分析QR法的计算步骤及程序设计流程。通过算例计算与分析,研究节点刚域和剪切变形对巨型框架结构性能的影响,同时验证该方法及其计算程序用于巨型钢筋混凝土框架结构分析的有效性和可行性。第四章开展基于QR法的巨型组合框架结构分析研究。介绍半刚性连接基本理论,研究考虑半刚性连接的单元刚度矩阵和荷载向量及其计算,建立适用不同类型杆件的通用单元刚度矩阵。利用典型算例计算与分析,分析不同连接方式对结构性能的影响,同时验证该方法及其计算程序应用于巨型组合框架结构的有效性和可行性。第五章研究巨型框架结构地震反应分析的QR法。推导出考虑剪切变形影响的单元质量矩阵,建立巨型框架结构地震反应分析的新格式,说明该方法的程序设计流程。通过算例计算与分析,验证该方法是一种经济、有效且可行的结构分析方法,为巨型框架结构的地震反应分析提供了新思路。第六章对本文研究工作进行总结和展望,指出主要创新点和存在的不足。主要研究成果分列如下：（1）基于三次B样条函数基函数构造方法,构造一组新的样条基函数,用于结构位移函数构造。（2）提出“等效样条划分步长”概念,利用数学取整函数,可直接由节点位置坐标确定样条结点编号,从而使不规则结构适用于QR法的简化计算。（3）基于能量变分原理,推导出考虑剪切变形效应的空间梁柱单元刚度矩阵及非节点荷载作用的固端力计算式,为编写钢筋混凝土巨型框架结构和巨型组合框架结构静力和地震反应分析程序奠定基础。（4）分析节点刚域存在时平面和空间梁柱单元刚度矩阵的表达式,指出了节点刚域对非节点荷载作用下固端力计算的影响及处理对策。（5）讨论节点任意连接方式的平面梁柱单元刚度矩阵和固端力计算式,在平面梁柱基础上,构造出考虑节点任意连接方式的空间梁柱单元刚度矩阵。（6）针对巨型组合框架结构多种类型杆件单元的情况,构造出可考虑连接方式、刚域和剪切变形影响的通用平面和空间梁柱单元刚度矩阵,以便巨型组合框架结构计算程序开发。（7）建立巨型框架结构静力和地震反应分析的新计算格式,采用MATLAB语言编写相应的计算程序。通过算例对比分析,检验相关假设及计算程序的正确性,探讨QR法用于巨型框架结构分析的有效性和可行性。
二、杆件考虑剪切影响时的精确解（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：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（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。
三、杆件考虑剪切影响时的精确解（论文提纲范文）
（1）地震作用下高层建筑结构波动特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.0 引言 |
| 1.1 建筑抗震的工程实践与理论发展进程 |
| 1.1.1 中国古代宫廷、庙宇、楼阁等公共建筑的基本做法与抗震机理概述 |
| 1.1.2 近现代国际建筑抗震理论的发展进程 |
| 1.1.3 国际建筑抗震理论的发展动态 |
| 1.2 近现代建筑抗震理论面临的问题与挑战 |
| 1.2.1 近现代建筑抗震设计方法概述 |
| 1.2.2 近现代建筑抗震设计方法的理论基础及局限性分析 |
| 1.2.3 现代建筑发展趋势及其现有抗震技术的挑战 |
| 1.3 工程波动理论的研究与应用进展综述 |
| 1.3.1 地震波传播理论 |
| 1.3.2 高层建筑物的波动理论研究进展 |
| 1.3.3 波动理论在高耸结构地震响应分析中的应用 |
| 1.4 本文研究目的与主要内容 |
| 第2章 建筑结构地震波动响应分析的基本理论 |
| 2.0 引言 |
| 2.1 结构层模型 |
| 2.2 平面杆系模型 |
| 2.3 剪切梁模型 |
| 2.4 小结 |
| 第3章 封闭系统下一维均匀剪切直杆地震响应分析 |
| 3.0 引言 |
| 3.1 一维波动方程及其求解 |
| 3.1.1 计算模型及一维标准波动方程的建立 |
| 3.1.2 边界条件的确定 |
| 3.1.3 封闭系统下一维均匀剪切直杆的波动解 |
| 3.2 基于离散质量模型的振动方程及其解法 |
| 3.3 一维均匀剪切直杆的模态叠加求解法 |
| 3.4 计算结果与分析 |
| 3.4.1 一维均匀剪切直杆的精确波动解 |
| 3.4.2 一维均匀剪切直杆的模态叠加解 |
| 3.4.3 精确波动解与模态叠加解的对比分析 |
| 3.4.4 离散质量模型的振动解 |
| 3.5 小结 |
| 第4章 一维均匀直杆串联质点系模型的波动特性试验研究 |
| 4.0 引言 |
| 4.1 试验设计 |
| 4.1.1 模型设计与制作 |
| 4.1.2 试验工况 |
| 4.2 试验结果与分析 |
| 4.2.1 各模型固有频率的测试结果与分析 |
| 4.2.2 各模型在不同荷载工况作用下的加速度响应测试结果与分析 |
| 4.2.3 各模型在不同荷载工况作用下的剪力与弯矩响应结果与分析 |
| 4.2.4 各模型在不同荷载工况作用下的变形响应结果与分析 |
| 4.3 各模型在单周期正弦脉冲下的波动效应与分析 |
| 4.3.1 波动效应测试结果 |
| 4.3.2 关于波动效应测试结果的分析与讨论 |
| 4.4 试验仿真与模拟 |
| 4.4.1 计算参数 |
| 4.4.2 计算结果分析 |
| 4.5 小结 |
| 第5章 高层建筑地震波动效应分析方法研究 |
| 5.0 引言 |
| 5.1 振动台试验模型的波动效应分析 |
| 5.1.1 北京国贸三期3A主楼模型的波动效应分析 |
| 5.1.2 上海中心及深圳平安中心模型的波动效应分析 |
| 5.2 关于振动台试验模型的波速与波长讨论 |
| 5.2.1 关于波速c的估算方法 |
| 5.2.2 关于波长λ的估算方法 |
| 5.3 关于质点振动力学合理适用范围的讨论 |
| 5.4 建筑结构地震波动响应实用分析方法研究 |
| 5.5 小结 |
| 第6章 开放系统下高层建筑的波动特性分析 |
| 6.0 引言 |
| 6.1 波在不同介质中的传播 |
| 6.2 波在集中质量处的传播问题 |
| 6.2.1 传递函数及反射函数的确定 |
| 6.2.2 幅值转换系数的求解 |
| 6.3 波从地基传至结构反应分析 |
| 6.4 地基覆盖土层及结构参数对结构顶部波动响应的影响分析 |
| 6.4.1 基底位移放大系数与结构顶部位移放大系数的关系对比 |
| 6.4.2 覆盖土层对结构顶部位移放大系数的影响分析 |
| 6.4.3 基础质量对结构顶部位移放大系数的影响分析 |
| 6.4.4 上部结构参数与结构顶部位移放大系数的关系分析 |
| 6.5 结构层间参数对节点处波动特性的影响分析 |
| 6.5.1 上下层单位长度密度对位移传递系数的影响 |
| 6.5.2 节点集中质量对位移传递系数的影响 |
| 6.5.3 上下两层传播波速对位移传递系数的影响 |
| 6.5.4 考虑阻尼时对位移传递系数的影响 |
| 6.6 小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 本文的主要工作与成果 |
| 7.1.1 主要工作内容与成果 |
| 7.1.2 论文的主要创新性成果 |
| 7.2 进一步研究工作的展望 |
| 参考文献 |
| 在学期间发表的主要论文 |
| 在学期间参加的主要科研课题 |
| 致谢 |
（2）基于一阶薄壁梁理论的几何非线性分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的背景和意义 |
| 1.2 梁单元的研究现状和发展 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 第2章 空间薄壁梁的线性分析 |
| 2.1 一阶薄壁梁理论 |
| 2.1.1 运动学假设 |
| 2.1.2 位移场的推导 |
| 2.1.3 薄壁梁的位移和内力表达式 |
| 2.2 状态向量函数和迁移矩阵的求解 |
| 2.2.1 梁单元的状态向量函数 |
| 2.2.2 场迁移矩阵 |
| 2.3 单元刚度矩阵 |
| 2.3.1 刚度矩阵的推导 |
| 2.3.2 坐标转换矩阵 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 空间薄壁梁的几何非线性分析 |
| 3.1 基本假设 |
| 3.2 大变形杆的von Karman非线性分析理论 |
| 3.2.1 应变-位移关系 |
| 3.2.2 应变—应力关系 |
| 3.3 插值函数的确定 |
| 3.4 非线性刚度矩阵的确定 |
| 3.5 UL格式下坐标转换矩阵的更新 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 有限元程序的设计 |
| 4.1 Python有限元程序的建立 |
| 4.1.1 Python语言的介绍 |
| 4.1.2 分析程序的架构 |
| 4.1.3 分析程序的模块 |
| 4.2 Python有限元程序的使用方法 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 算例验算和分析 |
| 5.1 线性理论的实例验算和分析 |
| 5.2 非线性理论的实例验算和分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 附录 |
| 附录1 |
| 附录2 |
| 附录3 |
| 附录4 |
| 附录5 |
| 附录6 |
| 附录7 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（3）7R 6-DOF型喷涂机器人设计及关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 字母注释表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 喷涂机器人构型设计 |
| 1.2.2 逆运动学与奇异性分析 |
| 1.2.3 静刚度建模与分析 |
| 1.2.4 结构优化设计 |
| 1.2.5 参数标定技术 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第二章 喷涂机器人结构创新设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 喷涂任务分析 |
| 2.3 构型和传动方案设计 |
| 2.3.1 手腕构型和传动方案设计 |
| 2.3.2 手臂构型和传动方案设计 |
| 2.4 关键结构参数和详细结构设计 |
| 2.4.1 手腕关键结构参数和详细结构设计 |
| 2.4.2 手臂关键结构参数和详细结构设计 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 机器人逆运动学与奇异性分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于等效变换的逆运动学算法 |
| 3.2.1 连杆坐标系与机器人正向运动学 |
| 3.2.2 6R正交球型手腕机器人逆运动学算法 |
| 3.2.3 7R6-DOF型机器人等效变换 |
| 3.2.4 逆运动学组合算法 |
| 3.3 基于几何特征的一维搜索法 |
| 3.4 奇异性分析 |
| 3.4.1 位置奇异条件 |
| 3.4.2 姿态奇异条件 |
| 3.5 奇异点规避算法 |
| 3.5.1 位置奇异点规避方法 |
| 3.5.2 姿态奇异点规避算法 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 机器人静刚度建模与分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 静刚度建模 |
| 4.2.1 位置机构静刚度建模 |
| 4.2.2 4R3-DOF型手腕静刚度建模 |
| 4.2.3 整机静刚度建模 |
| 4.3 关节刚度及连杆刚度估算 |
| 4.3.1 关节扭转刚度计算方法 |
| 4.3.2 连杆刚度求解方法 |
| 4.4 算例验证与变形分析 |
| 4.4.1 仿真和实验验证 |
| 4.4.2 末端变形分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 基于静刚度模型的结构优化设计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 优化设计思想和设计流程 |
| 5.2.1 结构拓扑优化 |
| 5.2.2 结构集成优化设计 |
| 5.3 典型位姿和负载分析 |
| 5.4 主要结构件拓扑优化 |
| 5.5 整机质量匹配设计 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 机器人参数标定技术 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 运动学参数标定 |
| 6.2.1 运动学参数辨识模型 |
| 6.2.2 运动学参数辨识方法 |
| 6.2.3 运动学参数缩减与可辨识性分析 |
| 6.3 非运动学参数标定 |
| 6.3.1 柔度参数辨识模型 |
| 6.3.2 柔度参数缩减与可辨识性分析 |
| 6.3.3 自重参数辨识模型 |
| 6.4 运动学和非运动学参数标定实验 |
| 6.4.1 运动学参数标定实验 |
| 6.4.2 非运动学参数标定实验 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 本文创新点 |
| 7.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（4）框架及框剪结构整体稳定性的解析计算方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究的背景 |
| 1.1.1 结构稳定的重要性 |
| 1.1.2 结构的平衡稳定概念 |
| 1.2 目前存在和有待解决的问题 |
| 1.2.1 钢筋混凝土柱的稳定问题 |
| 1.2.2 钢筋混凝土结构的稳定问题 |
| 1.2.3 现有的主要计算方法 |
| 1.2.4 问题的提出 |
| 1.3 钢筋混凝土结构稳定的研究综述 |
| 1.3.1 国外 |
| 1.3.2 国内 |
| 1.3.3 小结 |
| 1.4 本文研究的方案 |
| 1.4.1 研究对象 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 1.4.3 研究目标 |
| 1.4.4 研究方法 |
| 1.4.5 研究的创新点 |
| 第二章 确定受压柱计算长度系数的通用算法 |
| 2.1 受压柱内外刚度 |
| 2.1.1 受压柱内外刚度概念 |
| 2.1.2 受压柱侧移类型 |
| 2.2 无侧移受压柱计算长度系数 |
| 2.2.1 无侧移受压柱内、外刚度 |
| 2.2.2 无侧移受压柱计算长度系数 |
| 2.2.3 应用算例与比较验证 |
| 2.3 自由侧移受压柱计算长度系数 |
| 2.3.1 自由侧移受压柱内、外刚度 |
| 2.3.2 自由侧移受压柱计算长度系数 |
| 2.3.3 应用算例与比较验证 |
| 2.4 弹性侧移受压柱计算长度系数 |
| 2.4.1 弹性侧移受压柱内、外刚度 |
| 2.4.2 弹性侧移受压柱计算长度系数 |
| 2.4.3 应用算例与比较验证 |
| 2.5 小结 |
| 第三章 挠度法求解有侧移框架弹性整体稳定 |
| 3.1 挠度法的基本原理 |
| 3.1.1 挠度法的基本概念 |
| 3.1.2 确定挠度法弯矩图的图乘系数 |
| 3.2 确定单位荷载作用下的弯矩图 |
| 3.2.1 标准框架柱反弯点高度比 |
| 3.2.2 上下梁刚度变化时的反弯点高度比修正值η_b |
| 3.2.3 上下层高度变化时反弯点高度比修正值η_u和η_w |
| 3.3 挠度法求解有侧移框架整体稳定承载力 |
| 3.3.1 挠度法计算单层框架 |
| 3.3.2 挠度法计算双层框架 |
| 3.3.3 挠度法计算多层框架 |
| 3.4 应用算例与比较验证 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 有侧移框架弹性整体稳定的实用解析算法 |
| 4.1 结构内外弯矩和内外刚度 |
| 4.1.1 结构的二阶内、外弯矩 |
| 4.1.2 结构的二阶内、外刚度 |
| 4.2 框架的整体内刚度 |
| 4.2.1 框架重复单元 |
| 4.2.2 框架层抗侧刚度 |
| 4.2.3 框架整体抗侧刚度 |
| 4.3 框架整体稳定承载力计算 |
| 4.3.1 框架整体外刚度 |
| 4.3.2 框架临界承载力计算公式 |
| 4.4 应用算例与比较验证 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 框架-剪力墙弹性整体稳定承载力的解析算法 |
| 5.1 忽略框架刚度的框架-剪力墙整体稳定计算 |
| 5.1.1 基本计算模型 |
| 5.1.2 能量法求解整体结构稳定 |
| 5.2 计入框架刚度的框架-剪力墙整体稳定计算 |
| 5.2.1 弹簧—摇摆柱模型 |
| 5.2.2 分离柱临界内外刚度比系数 |
| 5.2.3 框架—剪力墙整体内刚度计算 |
| 5.2.4 框架—剪力墙整体外刚度计算 |
| 5.2.5 框架—剪力墙临界承载力计算公式 |
| 5.3 应用算例与比较验证 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 考虑二阶效应的钢筋混凝土截面弹塑性承载力的图解算法 |
| 6.1 计算依据 |
| 6.1.1 基本假定 |
| 6.1.2 本构关系 |
| 6.1.3 截面应变状态分区 |
| 6.1.4 考虑二阶效应截面承载力计算规范算法 |
| 6.2 钢筋混凝土矩形截面的计算 |
| 6.2.1 规范算法 |
| 6.2.2 截面应力和内力的计算 |
| 6.2.3 矩形截面无量纲图表 |
| 6.3 二阶效应计算的无量纲图表 |
| 6.4 应用算例与比较验证 |
| 6.5 小结 |
| 第七章 钢筋混凝土偏心受压柱试验 |
| 7.1 试验方案 |
| 7.1.1 试件的设计 |
| 7.1.2 试件的制作 |
| 7.1.3 试验方法 |
| 7.2 试验现象与试验结果 |
| 7.2.1 试验现象 |
| 7.2.2 试件的荷载-挠度关系曲线 |
| 7.3 与弹塑性承载力图解法理论计算值对比 |
| 7.4 结构刚度变化规律 |
| 7.4.1 偏心率的影响 |
| 7.4.2 配筋率的影响 |
| 7.5 钢筋混凝土受压构件等效折减刚度计算 |
| 7.6 钢筋混凝土结构弹塑性整体稳定承载力 |
| 7.6.1 算例1:单跨双层框架 |
| 7.6.2 算例2:三层框架-剪力墙 |
| 7.7 小结 |
| 第八章 结论与展望 |
| 8.1 主要工作及结论 |
| 8.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 A(攻读学位期间发表论文目录) |
（5）超静定塔机杆系结构的稳定性与非线性及其动态特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源及研究目的和意义 |
| 1.2 国内外在该方向的研究现状和分析 |
| 1.2.1 塔机金属结构内力计算方法与稳定性分析概况 |
| 1.2.2 结构承载能力分析方法研究概况 |
| 1.2.3 杆系结构动力学特性分析方法研究概况 |
| 1.2.4 移动载荷问题计算方法研究概况 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 超静定塔机水平臂拉杆力解析表达及臂架稳定性分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 计及轴向偏心的超静定双吊点水平臂拉杆力的通用解析式 |
| 2.3 非保向力作用下双拉杆水平臂回转平面内稳定性分析 |
| 2.4 双吊点吊臂临界载荷计算分析 |
| 2.5 提供塔式起重机设计规范的双吊点臂架稳定算式与表格 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 塔机附着杆系内力解析表达及其稳定性分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 弹性附着装置的支撑反力 |
| 3.2.1 计及二阶效应的弹性附着装置侧向反力 |
| 3.2.2 附着结构扭转反力 |
| 3.3 格构式塔身的抗弯刚度和扭转刚度的确定 |
| 3.3.1 格构式塔身抗弯刚度的等效求解方法 |
| 3.3.2 格构式塔身的扭转刚度 |
| 3.4 静定三杆式附着装置杆件内力及其结构支撑刚度 |
| 3.4.1 非对称三杆式附着装置杆件内力与支撑刚度 |
| 3.4.2 对称三杆式附着装置杆件内力与支撑刚度 |
| 3.5 基于工程附着装置的计算验证 |
| 3.6 超静定四杆式附着装置内力及其单肢失稳后承载力分析 |
| 3.6.1 四杆式超静定附着装置单肢失稳后结构内力及其支撑刚度 |
| 3.6.2 超静定附着装置单肢失稳后承载力分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 计及几何非线性的塔身杆系结构承载能力分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 计及大变形几何非线性的弹性失稳压杆力学行为分析 |
| 4.2.1 两端铰支失稳压杆的大变形行为分析 |
| 4.2.2 两端铰支失稳压杆关键设计指标的解析表达 |
| 4.2.3 两端铰支失稳压杆关键设计指标的工程表达 |
| 4.3 计及几何非线性的双态弹性杆件单元 |
| 4.3.1 双态弹性杆件轴向伸长量的解析表达 |
| 4.3.2 双态弹性杆件轴力与轴向伸长量的关系 |
| 4.3.3 双态弹性杆件单元 |
| 4.4 计及单肢失稳识别的修正柱面弧长法 |
| 4.4.1 受载双态弹性结构的增量迭代计算方法 |
| 4.4.2 双态弹性结构非单肢失稳点与非复直点的弧长迭代 |
| 4.4.3 双态弹性结构单肢失稳点与复直点的识别 |
| 4.4.4 方法应用与问题分析 |
| 4.5 计及单肢失稳的单片塔身结构承载能力分析 |
| 4.5.1 某超大型塔机单片塔身结构承载能力分析 |
| 4.5.2 典型塔身腹杆布置形式的抗扭能力分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 塔机空间刚架杆系结构动态特性分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于离散傅里叶变换的空间梁柱单元动力学刚度阵 |
| 5.2.1 杆单元动力学刚度矩阵 |
| 5.2.2 梁单元动力学刚度矩阵 |
| 5.2.3 轴单元动力学刚度矩阵 |
| 5.2.4 空间梁柱单元动力学刚度矩阵 |
| 5.3 空间刚架动态特性分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 塔机移动载荷问题高精度计算分析方法研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 基于拉普拉斯变换的动力学刚度法 |
| 6.2.1 基于拉普拉斯变换的梁单元 |
| 6.2.2 基于拉普拉斯变换的杆单元 |
| 6.2.3 基于拉普拉斯变换的梁柱单元 |
| 6.2.4 移动载荷问题中的等效节点力计算方法 |
| 6.3 移动载荷问题中的修正动力学刚度法 |
| 6.3.1 基于拉普拉斯变换的修正梁单元 |
| 6.3.2 修正函数 |
| 6.4 算例验证及分析 |
| 6.4.1 正确性与高精度验证分析 |
| 6.4.2 水平臂塔机移动载荷问题计算分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（6）带翼缘十字形截面轴心受压构件的扭转失稳研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 课题的提出与研究意义 |
| 1.3 研究现状 |
| 1.4 本文研究工作 |
| 第2章 带翼缘十字形截面构件的轴心受压试验 |
| 2.1 试件设计及试验装置 |
| 2.2 试验过程及结果 |
| 2.3 材性试验 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 带翼缘十字形截面理想轴心受压构件的特征值失稳 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 轴心受压构件的失稳临界力 |
| 3.2.1 开口薄壁构件的位移表达 |
| 3.2.2 开口薄壁构件的弯曲 |
| 3.2.3 开口薄壁构件的约束扭转 |
| 3.2.4 轴心受压薄壁构件的Wagner效应 |
| 3.2.5 失稳临界力 |
| 3.3 带翼缘十字形截面理想轴心受压构件的失稳模式 |
| 3.3.1 失稳模式比较 |
| 3.3.2 失稳模式限值公式 |
| 3.3.3 失稳模式影响因素分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 带翼缘十字形截面非理想轴心受压构件弹性扭转失稳 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 带翼缘十字形截面轴心受压构件的缺陷分析 |
| 4.2.1 初始几何缺陷 |
| 4.2.2 残余应力 |
| 4.3 带翼缘十字形截面轴心受压构件考虑初始缺陷的Wagner效应 |
| 4.3.1 考虑初始扭转缺陷的Wagner效应 |
| 4.3.2 考虑初始扭转缺陷和残余应力的Wagner效应 |
| 4.4 带翼缘十字形截面非理想轴心受压构件的扭转位移函数 |
| 4.4.1 扭转边界条件 |
| 4.4.2 考虑初始扭转缺陷的位移函数 |
| 4.4.3 考虑初始扭转缺陷和残余应力的位移函数 |
| 4.4.4 考虑初始扭转缺陷和残余应力沿轴向变化的位移函数 |
| 4.5 带翼缘十字形截面轴心受压构件扭转失稳的边缘屈服荷载 |
| 4.5.1 仅考虑初始扭转缺陷的边缘屈服荷载 |
| 4.5.2 考虑初始扭转缺陷和残余应力的边缘屈服荷载 |
| 4.5.3 边缘屈服准则下的扭转稳定系数 |
| 4.5.4 相关讨论 |
| 4.6 本章小结 |
| 4.7 本章附录:考虑初始扭转缺陷的理论依据 |
| 4.7.1 弯曲简支边界条件下考虑任意初始弯曲的荷载—侧向位移关系 |
| 4.7.2 扭转简支边界条件下考虑任意初始扭转的荷载—扭转位移关系 |
| 4.7.3 考虑扭转初始缺陷的理论依据 |
| 第5章 带翼缘十字形截面轴心受压构件的弹塑性扭转失稳 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 仅考虑残余应力的第一类弹塑性扭转失稳 |
| 5.2.1 切线模量法 |
| 5.2.2 有效截面法 |
| 5.3 考虑初始扭转和残余应力的第二类弹塑性扭转失稳探讨 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 带翼缘十字形截面轴心受压构件扭转失稳有限元分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 带翼缘十字形截面轴心受压构件的有限元模型 |
| 6.2.1 单元类型 |
| 6.2.2 边界条件 |
| 6.2.3 初始扭转缺陷施加 |
| 6.2.4 残余应力施加 |
| 6.3 弹性扭转失稳有限元结果与理论解的对比 |
| 6.3.1 特征值扭转失稳分析 |
| 6.3.2 考虑初始扭转缺陷的弹性扭转位移对比 |
| 6.3.3 考虑初始扭转缺陷的弹性扭转应力对比 |
| 6.4 弹塑性扭转失稳有限元分析 |
| 6.4.1 荷载位移曲线 |
| 6.4.2 应力分析 |
| 6.4.3 极限承载力分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 带翼缘十字形截面轴心受压构件的柱子曲线研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 扭转失稳柱子曲线的骨架公式 |
| 7.3 扭转失稳柱子曲线的有限元计算 |
| 7.3.1 有限元模型总体信息 |
| 7.3.2 计算方案及流程 |
| 7.3.3 计算结果 |
| 7.4 扭转失稳柱子曲线与规范曲线的对比 |
| 7.4.1 与弯曲失稳柱子曲线的对比 |
| 7.4.2 以扭转长细比为变量的柱子曲线对比 |
| 7.5 扭转失稳柱子曲线拟合公式的比较与评价 |
| 7.5.1 骨架公式与极限承载力数据的对比 |
| 7.5.2 Perry公式的拟合 |
| 7.6 本章小结 |
| 第8章 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.1.1 特征值扭转失稳 |
| 8.1.2 弹性扭转失稳 |
| 8.1.3 弹塑性扭转失稳 |
| 8.1.4 弹塑性扭转失稳有限元分析 |
| 8.1.5 柱子曲线 |
| 8.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文 |
| 攻读硕士学位期间参与的科研项目 |
| 攻读硕士学位期间所获奖项 |
（9）基于动力方法的杆件轴力识别技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 杆件轴力识别的原理及研究现状 |
| 1.2.1 杆件轴力识别的原理 |
| 1.2.2 杆件轴力识别研究现状 |
| 1.3 杆件轴力识别发展趋势 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 2 杆件结构动力理论分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 梁理论基础 |
| 2.2.1 Euler-Bernoulli梁理论 |
| 2.2.2 Rayleigh梁理论 |
| 2.2.3 Timoshenko梁理论 |
| 2.3 数值实验 |
| 2.3.1 三种梁频谱对比分析 |
| 2.3.2 Timoshenko两种梁与精确解对比分析 |
| 2.4 修正Timoshenko梁理论变形系数 |
| 2.4.1 当梁单元为刚体时 |
| 2.4.2 梁单元的转角仅由剪切变形引起时 |
| 2.4.3 Timoshenko梁为弹性变形体及变形系数表达式 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 基于频率法改进杆件轴力识别 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 理论推导 |
| 3.2.1 刚度阵和质量阵推导 |
| 3.2.2 单一频率信息识别轴力理论推导 |
| 3.3 数值实验 |
| 3.3.1 实验装置及步骤 |
| 3.3.2 不同边界条件轴力识别 |
| 3.4 改进方法的优点与不足 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 基于动力方法的改进杆件轴力识别 |
| 4.1 理论推导 |
| 4.2 算例分析 |
| 4.2.1 传感器不同位置的影响(工况A) |
| 4.2.2 不同阶次的模态参数分析(工况B) |
| 4.2.3 不同边界条件的杆件(工况C) |
| 4.2.4 针对不同ξ值杆件(工况D) |
| 4.3 实验验证 |
| 4.3.1 实验布置 |
| 4.3.2 轴力识别 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 基于动力方法的轴力识别实验 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验概况 |
| 5.2.1 实验模型设计 |
| 5.2.2 实验仪器及加载方案 |
| 5.3 杆件动力测试结果 |
| 5.3.1 理论模态分析结果 |
| 5.3.2 实验测试结果 |
| 5.4 实验杆件轴力识别 |
| 5.4.1 基于频率的改进轴力识别 |
| 5.4.2 基于动力测试的改进轴力识别 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（10）结构分析QR法及其在超高巨型框架结构中的应用研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 我国高层建筑应用概况 |
| 1.1.2 巨型框架结构及其应用 |
| 1.2 巨型框架结构研究概况 |
| 1.2.1 试验研究 |
| 1.2.2 工程应用研究 |
| 1.2.3 结构理论研究 |
| 1.2.4 结构分析方法研究 |
| 1.3 结构分析QR法研究现状 |
| 1.4 本文的研究工作 |
| 2 结构分析QR法基本理论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 三次B样条函数及其基函数 |
| 2.2.1 三次B样条函数 |
| 2.2.2 三次B样条基函数 |
| 2.3 有限元离散化与样条离散化 |
| 2.3.1 有限元离散化 |
| 2.3.2 样条离散化 |
| 2.4 有限元法与QR法的单元形函数 |
| 2.4.1 有限元法单元形函数 |
| 2.4.2 QR法单元形函数 |
| 2.5 结构分析QR方法 |
| 2.5.1 QR法简介 |
| 2.5.2 QR法基本思想 |
| 2.5.3 QR法基本步骤 |
| 2.5.4 QR法特点分析 |
| 2.5.5 QR法程序设计流程 |
| 2.6 结构分析QR法简化分析 |
| 2.6.1 简化条件 |
| 2.6.2 形函数矩阵的计算与存储 |
| 2.6.3 刚度矩阵和荷载列阵装配简化 |
| 2.6.4 样条结点编号及其简化 |
| 2.7 不规则结构及其样条离散 |
| 2.7.1 不规则结构定义 |
| 2.7.2 不规则结构样条离散 |
| 2.8 本章小结 |
| 3 钢筋混凝土巨型框架结构分析QR法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 结构简化模型 |
| 3.2.1 基本假定 |
| 3.2.2 结构简化计算模型 |
| 3.3 单元刚度矩阵及等效荷载列阵 |
| 3.3.0 次框架构件单元刚度矩阵 |
| 3.3.1 主框架巨型构件单元刚度矩阵 |
| 3.3.2 考虑剪切变形的空间梁单元刚度矩阵 |
| 3.3.3 考虑刚域影响的梁单元刚度矩阵 |
| 3.3.4 固端力计算 |
| 3.4 巨型框架结构静力分析QR法 |
| 3.4.1 平面巨型框架结构 |
| 3.4.2 空间巨型框架结构 |
| 3.4.3 QR变换模块简化 |
| 3.4.4 MATLAB程序设计 |
| 3.5 算例分析 |
| 3.5.1 规则巨型框架结构分析QR法 |
| 3.5.2 不规则巨型框架结构分析QR法 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 巨型组合框架结构分析QR法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 半刚性连接分析基本理论 |
| 4.2.1 半刚性连接的特性 |
| 4.2.2 梁柱连接分类及界定 |
| 4.2.3 半刚性连接的数学模型 |
| 4.2.4 半刚性连接的转动刚度取值 |
| 4.3 半刚性连接梁单元分析 |
| 4.3.1 平面半刚性连接梁单元刚度矩阵 |
| 4.3.2 空间半刚性连接梁单元刚度矩阵 |
| 4.3.3 通用单元刚度矩阵 |
| 4.3.4 半刚性连接梁单元固端力 |
| 4.4 巨型组合框架结构分析QR法及程序设计 |
| 4.4.1 巨型组合框架结构分析QR法 |
| 4.4.2 MATLAB程序设计及说明 |
| 4.5 算例分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 巨型框架结构地震反应分析QR法 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 结构振动模型 |
| 5.2.1 层模型 |
| 5.2.2 杆系模型 |
| 5.2.3 杆系—层模型 |
| 5.3 巨型框架结构地震反应QR法分析 |
| 5.3.1 构造结构整体位移函数 |
| 5.3.2 单元节点位移与样条结点位移的QR变换 |
| 5.3.3 建立结构样条离散化地震反应方程 |
| 5.3.4 方程求解及动反应计算 |
| 5.4 地震反应方程数值积分法 |
| 5.4.1 样条子时域法 |
| 5.4.2 Newmark法 |
| 5.5 单元质量矩阵和阻尼矩阵 |
| 5.5.1 质量矩阵 |
| 5.5.2 阻尼矩阵 |
| 5.6 地震波的选用 |
| 5.6.1 地震波选用原则 |
| 5.6.2 地震波调整 |
| 5.6.3 地震波选用结果 |
| 5.7 程序设计及算例分析 |
| 5.7.1 程序设计 |
| 5.7.2 算例分析 |
| 5.8 本章小结 |
| 6 结论及展望 |
| 6.1 研究结论 |
| 6.1.1 研究工作总结 |
| 6.1.2 本文创新点 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录Ⅰ 常用位移形函数 |
| 附录Ⅱ 单元坐标转换矩阵 |
| 1. 平面梁柱单元 |
| 2. 空间梁柱单元 |
| 附录Ⅲ 平面巨型框架结构分析QR法计算程序 |
| 攻读学位期间的学术活动及成果清单 |
| 1) 参加的学术交流与科研项目 |
| 2) 发表的学术论文(含专利和软件着作权) |
四、杆件考虑剪切影响时的精确解（论文参考文献）
- [1]地震作用下高层建筑结构波动特性研究[D]. 康艳博. 中国建筑科学研究院, 2020(04)
- [2]基于一阶薄壁梁理论的几何非线性分析[D]. 胡梦炎. 燕山大学, 2020(01)
- [3]7R 6-DOF型喷涂机器人设计及关键技术研究[D]. 王旭浩. 天津大学, 2019(01)
- [4]框架及框剪结构整体稳定性的解析计算方法研究[D]. 兰树伟. 昆明理工大学, 2019(06)
- [5]超静定塔机杆系结构的稳定性与非线性及其动态特性研究[D]. 温舒瑞. 哈尔滨工业大学, 2016(02)
- [6]带翼缘十字形截面轴心受压构件的扭转失稳研究[D]. 陈行威. 上海交通大学, 2016(03)
- [7]深梁理论的研究现状与工程应用[A]. 夏桂云,曾庆元. 第七届全国力学史与方法论学术研讨会力学与实践专刊, 2015
- [8]深梁理论的研究现状与工程应用[J]. 夏桂云,曾庆元. 力学与实践, 2015(03)
- [9]基于动力方法的杆件轴力识别技术研究[D]. 袁永强. 大连理工大学, 2015(03)
- [10]结构分析QR法及其在超高巨型框架结构中的应用研究[D]. 潘文军. 合肥工业大学, 2015(02)