设计了3组不同配比活性粉末混凝土(RPC)试件,研究了钢纤维对RPC试件力学性能的影响,分析了RPC抗压本构关系,并提出了新的RPC抗拉本构方程。在此基础上设计了矩形梁抗弯承载力试验,研究了钢纤维对RPC梁的延性、韧性、承载力和抗裂性能的影响。结果表明:掺钢纤维RPC梁的开裂荷载、屈服荷载及极限承载力较未掺钢纤维RPC梁均提升了20%以上,构件的裂缝宽度能够控制在0.1 mm以内。

采用过应力模型,考虑局部撞击接触变形和自由梁动力响应中的材料应变率效应,提出能够考虑多次撞击接触行为的单轴压缩弹粘塑性局部接触变形模型,并结合有限差分方法和撞击与分离条件,研究刚性质量水平撞击弹粘塑性自由梁的全过程。研究发现,该水平撞击过程实际上是一个复杂的弹粘塑性次撞击过程,梁材料的应变率效应在局部接触变形行为和自由梁的动力响应行为中有着显著的作用,导致撞击力幅值、弹性变形和塑性变形等发生明显的变化。通过与三维动力有限元法的计算结果的比较表明,所提方法是合理的。

从理论和实验两方面研究了基于行波模型的结构梁响应控制方法.在梁及压电陶瓷作动器等处采用行波理论模型,导出了抑制柔性梁中行波传播的主动控制律及相应的控制补偿器.这是一个具有超越函数的补偿器,并在100～300 Hz的中频段,根据近似拟合的补偿器进行了主动控制实验研究,实验结果达到了50%的良好的控制效果.

简支梁、外伸梁和悬臂梁在集中力、集中力偶和分布载荷的作用下剪力和弯矩分析是工程力学中的重要知识点,正确的剪力图和弯矩图的建立,有利于快速对梁进行弯曲应力分析和强度校核计算.本文试图通过运行VB程序,快速准确地生成剪力图和弯矩图,同时因VB可视化的特点,使运行界面更加友好和直观.这对工程分析和教学实践均有一定的指导意义.

用边界元方法给出了梁上任意一点的位移、转角、弯矩和剪力与梁上的支承反力等参数的关系表达式.由此,在任意支承条件下都可直接列出分析振动的方程组而无需进行传递计算,且这种直接方法比传递矩阵法简便,是一种比较有效的算法.

将GSQ24壳体单元用于板壳与梁和实体结构的组合分析，在不同类型单元联结交界处，通过位移协调条件建立的几何约束方程直接引入到壳体单元的刚度矩阵和载荷向量中，给出了相应有限元列式。算例结果表明了本文方法的合理性和通用性。

提出采用三维实体退化虚拟层合梁单元计算梁极限承载力的方法。考虑结构的几何非线性和材料非线性,利用该单元编制了极限承载力计算程序,并将其应用于梁极限承载力的分析。计算实例表明,该单元收敛快,稳定性好,在单元数较少的情况下,具有较高的精度。由于能克服块体单元或梁段单元法的缺陷,该计算方法具有更强的通用性。

研究了使用GB50010-2002《混凝土结构设计规范》中短期刚度计算公式计算再生粗骨料混凝土梁在短期荷载作用下的挠度。通过对6根不同再生骨料取代率(0、50%、70%和100%)和不同配筋率(0.68%、0.89%和1.13%)的再生粗骨料混凝土梁的受弯试验,分析了挠度与再生骨料取代率及配筋率的关系,对比再生混凝土梁挠度实测值与现行混凝土结构规范计算值,进行了统计分析。对试验数据和文献数据统计回归得到在短期荷载作用下再生粗骨料混凝土梁的刚度修正公式,对本次试验数据的验证,计算结果与试验值吻合良好。本文提出的再生混凝土梁的短期刚度计算公式,可以准确的计算再生混凝土梁在短期荷载作用下的挠度,供相关规程和工程实践参考。

依据结构力学的知识,计算了箱型截面梁的最大弯曲应力和最大剪切应力,并以此结果作为性能约束条件建立了梁优化的数学模型,最后利用M atlab遗传算法工具箱对箱型截面梁进行了结构优化。通过设置不同的遗传算法控制参数,得到了减小截面积的两条基本结论,从而对箱型截面梁的优化设计提出了减轻重量的方法。通过对钢板厚度取整后发现,优化后的模型重量降低了9.1%,达到了节约成本的目的。

工业中常使用动力吸振器来吸收主结构的振动.但其仅在很窄的频域才有效的不足制约了吸振器的应用.本文基于可控磁场作用能改变磁流变弹性体(MRE)的剪切模量这一独特之处,调查了带薄膜约束的MRE梁式调谐吸振器的频率可调能力.应用Rayleigh-Ritz法分析了梁的可调谐比s.研究表明,对薄的MRE,增加MRE厚度h2可显著提高可调谐比s,对不同模态和长度,可调谐比s稍有不同.如果MRE非常厚,则各阶模态频率的调谐比几乎相同.当MRE的剪切模量在磁场作用下提高60%时,可调谐比可达26.3%,但当MRE较薄时,也能获得满意的调谐比.此外,MRE梁式吸振器有可能实现对作用在主结构上的任意激励频率调谐.