曲線鋼-混凝土組合箱梁橋具有自重輕、跨越能力強(qiáng)、抗扭剛度大等優(yōu)點(diǎn),目前已逐漸廣泛應(yīng)用于城市公路立交橋和匝道橋的建設(shè)中。相較于直梁,曲線組合梁的受力存在明顯的彎扭耦合現(xiàn)象,力學(xué)行為更為復(fù)雜。此外,在長期荷載的作用下,混凝土的收縮徐變將會(huì)使得曲線組合梁的長期性能更為復(fù)雜。采用三維精細(xì)有限元模型固然可以有效的分析曲線組合梁的受力行為,但其建模效率卻遠(yuǎn)不如一維梁單元模型。本文首先在深入學(xué)習(xí)研究了已有梁單元模型的基礎(chǔ)上提出了 2節(jié)點(diǎn)22自由度的曲線鋼-混凝土組合梁梁單元模型,模型中的自由度分別包括曲梁徑向位移、豎向位移、切向位移、扭轉(zhuǎn)角、畸變角及鋼與混凝土交界面的相對滑移等,該模型能有效的分析曲梁扭轉(zhuǎn)翹曲、畸變翹曲及雙向界面滑移等力學(xué)行為。之后結(jié)合Ansys精細(xì)有限元模型對比分析計(jì)算了 1個(gè)簡支曲線鋼-混凝土組合梁,從而驗(yàn)證的本文理論模型的正確性,并通過該理論模型簡要分析討論了曲線組合梁初曲率、橫隔板數(shù)量及剪力連接件抗剪剛度等因素對曲線組合梁的影響。此后,為解決曲梁寬跨比過大所引起的大曲率效應(yīng)及剪力滯效應(yīng),本文在上述所得梁單元模型的基礎(chǔ)上引入了混凝土板及鋼底板剪滯翹曲強(qiáng)度函數(shù),并考慮了曲梁曲率沿...

【文章頁數(shù)】：98 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 曲梁的受力特點(diǎn)及分析理論
        1.2.1 曲梁的受力特點(diǎn)
        1.2.2 曲梁計(jì)算理論回顧
    1.3 混凝土的時(shí)變效應(yīng)
        1.3.1 混凝土的應(yīng)變
        1.3.2 瞬時(shí)應(yīng)變
        1.3.3 徐變應(yīng)變
        1.3.4 收縮應(yīng)變
        1.3.5 疊加原理
    1.4 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.4.1 國內(nèi)外關(guān)于曲線梁受力模型的研究
        1.4.2 國內(nèi)外關(guān)于長期性能模型的研究現(xiàn)狀
    1.5 本文的研究內(nèi)容
2 曲線鋼-混凝土組合梁梁單元模型
    2.1 引言
    2.2 曲線組合梁梁單元模型
        2.2.1 基本假設(shè)
        2.2.2 坐標(biāo)系的選取
        2.2.3 組合箱型梁的位移模式及應(yīng)變分量
        2.2.4 組合梁的平衡方程
        2.2.5 曲線組合梁的有限單元方程
        2.2.6 曲梁扭轉(zhuǎn)扇形坐標(biāo)與畸變扇形坐標(biāo)計(jì)算
    2.3 模型驗(yàn)證
        2.3.1 與已有文獻(xiàn)對比
        2.3.2 與ANSYS模型對比
    2.4 參數(shù)分析
        2.4.1 曲率分析
        2.4.2 橫隔板分析
        2.4.3 滑移剛度分析
    2.5 本章小結(jié)
3 考慮大曲率及剪力滯效應(yīng)的曲線組合梁梁單元模型
    3.1 引言
    3.2 考慮大曲率及剪力滯的梁單元模型
        3.2.1 基本假設(shè)
        3.2.2 組合箱型梁的位移模式及應(yīng)變分量
        3.2.3 組合梁的平衡方程
        3.2.4 曲線組合梁的有限單元方程
        3.2.5 剪滯翹曲形函數(shù)
    3.3 模型驗(yàn)證
    3.4 參數(shù)分析
        3.4.1 大曲率效應(yīng)及剪滯效應(yīng)對計(jì)算結(jié)果的影響
        3.4.2 曲線組合梁剪力滯效應(yīng)分析
    3.5 本章小結(jié)
4 考慮混凝土?xí)r變效應(yīng)的曲線組合梁梁單元模型
    4.1 引言
    4.2 組合梁長期性能模型
        4.2.1 組合箱型梁的位移模式及應(yīng)變分量
        4.2.2 組合梁的平衡方程
        4.2.3 曲線組合梁長期性能有限單元方程
    4.3 模型驗(yàn)證
    4.4 參數(shù)分析
        4.4.1 混凝土?xí)r變對組合梁位移及應(yīng)力的影響
        4.4.2 混凝土?xí)r變對組合梁剪力滯效應(yīng)的影響
        4.4.3 不同初曲率下混凝土?xí)r變的影響
        4.4.4 不同界面滑移剛度下混凝土?xí)r變的影響
    4.5 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄A
附錄B
附錄C
附錄D
作者簡歷及攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集



本文編號(hào)：3933685