偏心荷載下薄壁箱梁的剪力滯、畸變及極限承載力分析
發(fā)布時(shí)間:2017-06-27 17:06
本文關(guān)鍵詞:偏心荷載下薄壁箱梁的剪力滯、畸變及極限承載力分析,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:分析偏心荷載作用下的薄壁箱梁,不論是經(jīng)典的Euler-Bernoulli梁理論還是Timoshenko梁理論,都不能考慮薄壁桿件結(jié)構(gòu)的特性,如箱梁的剪力滯效應(yīng)和畸變效應(yīng),兩者都是三維的力學(xué)模型。為解決計(jì)算未知量多的問(wèn)題,本文提出箱梁剪力滯、畸變分析的一維離散樣條有限點(diǎn)法。安全性問(wèn)題一直以來(lái)都是工程結(jié)構(gòu)中最重要的問(wèn)題,本文基于彈性模量縮減法,針對(duì)薄壁箱梁在偏心荷載下的極限承載力展開(kāi)分析。本文的主要內(nèi)容包括:(1)以附加撓度為廣義位移,建立了薄壁箱梁剪力滯分析的樣條有限點(diǎn)法,并分析了荷載形式、跨寬比和截面尺寸等對(duì)剪力滯效應(yīng)的影響;該方法以較少的離散未知量可以得到到較為準(zhǔn)確的結(jié)果,為更好地滿足位移協(xié)調(diào)條件,先將結(jié)構(gòu)劃分子域再進(jìn)行整體分析,集里茲法和有限元法的優(yōu)點(diǎn)于一身,通過(guò)算例證明本文方法簡(jiǎn)單靈活、準(zhǔn)確有效。(2)基于荷載分解法,以箱梁截面的畸變角為變量,沿梁長(zhǎng)方向進(jìn)行樣條結(jié)點(diǎn)離散構(gòu)造位移場(chǎng),采用能量變分法,建立了箱梁畸變分析的樣條有限點(diǎn)法,并分析了橫隔板和截面尺寸對(duì)畸變角的影響。該方法在保證一定精度的前提下,進(jìn)一步減少了計(jì)算未知量,提高了計(jì)算效率,在結(jié)點(diǎn)處物理意義明確,只需考慮樣條子域之間的位移協(xié)調(diào)條件即可以分析變截面箱梁的畸變效應(yīng)。(3)說(shuō)明傳統(tǒng)廣義屈服函數(shù)在分析結(jié)構(gòu)極限承載力時(shí)計(jì)算結(jié)果不穩(wěn)定的缺陷,根據(jù)回歸分析原理,將偏心荷載作用下箱梁的非齊次廣義屈服函數(shù)進(jìn)行齊次化處理;基于此,采用彈性模量縮減法分析偏心荷載作用下的箱梁極限承載力,克服了上述問(wèn)題,計(jì)算簡(jiǎn)單高效,結(jié)果穩(wěn)定。
【關(guān)鍵詞】:薄壁箱梁 剪力滯 畸變 極限承載力 一維離散 樣條有限點(diǎn)法 彈性模量縮減法
【學(xué)位授予單位】:廣西大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類(lèi)號(hào)】:U441;U448.213
【目錄】:
- 摘要4-6
- ABSTRACT6-11
- 第一章 緒論11-21
- 1.1 引言11-12
- 1.2 薄壁箱梁的剪力滯效應(yīng)12-14
- 1.3 薄壁箱梁的畸變效應(yīng)14-16
- 1.4 樣條有限點(diǎn)法16-17
- 1.5 極限承載力分析17-20
- 1.6 本文主要內(nèi)容20-21
- 第二章 薄壁箱梁剪力滯分析的樣條有限點(diǎn)法21-43
- 2.1 引言21-22
- 2.2 樣條有限點(diǎn)法22-25
- 2.2.1 樣條子域分析22-24
- 2.2.2 結(jié)構(gòu)整體分析24-25
- 2.3 薄壁箱梁剪力滯分析理論25-30
- 2.3.1 箱梁剪力滯變形描述25-27
- 2.3.2 剪力滯翹曲位移模式27-29
- 2.3.3 控制微分方程29-30
- 2.4 以附加撓度為位移變量的剪力滯分析的樣條有限點(diǎn)法30-32
- 2.4.1 梁段子域的位移函數(shù)30-31
- 2.4.2 以附加撓度為位移變量的剪力滯勢(shì)能泛函31-32
- 2.5 算例分析32-35
- 2.5.1 單跨簡(jiǎn)支梁32-34
- 2.5.2 兩跨連續(xù)梁34-35
- 2.6 敏感性分析35-42
- 2.6.1 撓度的影響因素35-39
- 2.6.2 內(nèi)力及應(yīng)力的影響因素39-42
- 2.7 本章小結(jié)42-43
- 第三章 薄壁箱梁畸變分析的樣條有限點(diǎn)法43-62
- 3.1 引言43
- 3.2 薄壁箱梁畸變理論43-50
- 3.2.1 剪切變形的影響43-45
- 3.2.2 畸變荷載和畸變位移45-46
- 3.2.3 控制微分方程46-50
- 3.3 箱梁畸變分析的樣條有限點(diǎn)法50-51
- 3.3.1 箱梁梁段子域位移場(chǎng)50
- 3.3.2 剛度矩陣與荷載列陣50-51
- 3.4 算例分析51-53
- 3.4.1 等截面箱梁51-52
- 3.4.2 變截面箱梁52-53
- 3.5 橫隔板對(duì)畸變的影響53-55
- 3.6 橫截面尺寸對(duì)畸變角的影響55-61
- 3.6.1 翼緣板厚度對(duì)畸變角的影響55-57
- 3.6.2 腹板厚度對(duì)畸變角的影響57-60
- 3.6.3 翼緣板與腹板的厚度之比對(duì)畸變角的影響60
- 3.6.4 截面寬高比對(duì)畸變的影響60-61
- 3.7 本章小結(jié)61-62
- 第四章 偏心荷載下薄壁箱梁的極限承載力分析62-75
- 4.1 引言62-63
- 4.2 彈性模量縮減法63-68
- 4.2.1 基本假定63
- 4.2.2 廣義屈服準(zhǔn)則63-64
- 4.2.3 單元承載比64-65
- 4.2.4 基準(zhǔn)承載比65-66
- 4.2.5 彈性模量縮減策略66-68
- 4.3 齊次廣義屈服函數(shù)68-72
- 4.3.1 傳統(tǒng)廣義屈服準(zhǔn)則存在的問(wèn)題68-69
- 4.3.2 廣義屈服函數(shù)的齊次化方法69-70
- 4.3.3 薄壁箱梁彎扭作用下廣義屈服函數(shù)的齊次化70-72
- 4.4. 算例分析72-73
- 4.5 本章小結(jié)73-75
- 第五章 結(jié)論與展望75-77
- 5.1 主要結(jié)論75
- 5.2 展望75-77
- 參考文獻(xiàn)77-82
- 致謝82-84
- 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文和參加的科研項(xiàng)目84
【相似文獻(xiàn)】
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1 盧彭真;張俊平;黃海云;趙人達(dá);;叉橋薄壁箱梁結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化分析[J];公路交通科技;2007年09期
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7 劉世忠,歐陽(yáng)永金,吳亞平,夏e,
本文編號(hào):490544
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