本文關鍵詞：波形鋼腹板組合箱梁剪切、剪滯效應影響的靜、動力有限元分析

  更多相關文章： 波形鋼腹板組合箱梁 有限元 剪滯效應 剪切變形效應 自振特性

【摘要】：波形鋼腹板組合箱梁這種新型鋼混組合結構的提出正好滿足減輕橋梁結構的自重的要求,經(jīng)過國內(nèi)外諸多專家學者多年來的研究發(fā)現(xiàn),此類箱形結構梁具有非常明確的受力特性,混凝土翼板承受結構中大部分彎矩,而波形鋼腹板則承受了其中大部分剪力,而且還能減少預應力損失。因此,這種波形鋼腹板組合箱梁結構越來越受到廣大專家學者以及橋梁相關工作者的青睞。由于箱形結構在受力作用下表現(xiàn)出十分良好的力學性能,因此,在波形鋼腹板組合結構中也得到廣泛的使用。本文所運用的是有限元分析方法,在綜合考慮剪滯與剪切變形雙重效應影響的基礎上,通過能量變分原理導出了波形鋼腹板組合箱梁的控制微分方程并給出了解析解,并在該解析解的基礎上進一步導出了單元剛度矩陣與節(jié)點荷載列陣,還根據(jù)相關方程編制了Fortran有限元程序。隨后,結合室內(nèi)試驗梁算例對波形鋼腹板簡支梁和連續(xù)梁結合本文的理論推導結果、數(shù)值結果及實測結果作了對比分析。通過三者之間的對比可以得出以下結論:由本文計算方法得到的試驗梁算例彎曲正應力以及撓度的計算結果都比ANSYS實體單元模型的計算結果更符合實驗測試的結果,進而說明在對波形鋼腹板組合箱梁進行設計與計算過程中,綜合考慮剪滯和剪切變形雙重效應的影響是滿足實際情況的,而且使用本文得出的計算方法對波形鋼腹板組合箱梁的剪滯效應進行計算時,只是使用梁單元而已,這就使該問題的求解得到了大大的簡化。同時,本文也研究了剪滯與剪切變形雙重效應對波形鋼腹板組合箱梁的自振特性的影響。
【關鍵詞】：波形鋼腹板組合箱梁 有限元 剪滯效應 剪切變形效應 自振特性
【學位授予單位】：蘭州交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U441;U448.216
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-17
• 1.1 波形鋼腹板PC組合箱梁概述8-11
• 1.1.1 波形鋼腹板的特點8
• 1.1.2 波形鋼腹板PC組合橋梁的發(fā)展與應用8-11
• 1.2 波形鋼腹板預應力混凝土（PC）組合橋梁的研究現(xiàn)狀11-15
• 1.2.1 抗彎性能研究11-12
• 1.2.2 抗剪性能研究12-13
• 1.2.3 剪滯效應研究13-14
• 1.2.4 動力性能研究14
• 1.2.5 抗扭和畸變性能研究14-15
• 1.3 課題來源及主要研究內(nèi)容15-17
• 2 波形鋼腹板組合箱梁剪滯、剪切雙重效應的分析17-32
• 2.1 基本概念17-20
• 2.2 波形鋼腹板箱梁在雙重效應作用下控制微分方程的推導和求解20-26
• 2.2.1 基本假設20-21
• 2.2.2 波形鋼腹板組合箱梁的抗剪剛度21
• 2.2.3 基本方程的推導21-26
• 2.3 均布荷載q作用下梁單元的內(nèi)力與位移的初參數(shù)解26-29
• 2.4 局部坐標系下的單元剛度矩陣及等效結點荷載列陣29-31
• 2.5 本章小結31-32
• 3 動力特性有限元分析32-42
• 3.1 運動方程32-34
• 3.1.1 局部坐標系下梁單元的運動方程32-33
• 3.1.2 整體坐標系下板梁單元的運動方程33-34
• 3.1.3 系統(tǒng)運動方程34
• 3.2 集中質量矩陣與一致質量矩陣34-36
• 3.3 自振特性分析36-39
• 3.4 子空間迭代法39-41
• 3.5 本章小結41-42
• 4 算例分析42-59
• 4.1 波形鋼腹板簡支梁剪滯、剪切效應分析43-52
• 4.1.1 集中荷載作用下波形鋼腹板簡支梁剪滯效應分析43-47
• 4.1.2 均布荷載作用下波形鋼腹板簡支梁剪滯效應分析47-50
• 4.1.3 剪力滯、剪切變形效應對波形鋼腹板簡支梁自振特性的影響50-52
• 4.2 波形鋼腹板連續(xù)梁剪滯效應分析52-58
• 4.2.1 集中荷載作用下波形鋼腹板連續(xù)梁剪滯效應分析52-57
• 4.2.2 剪力滯、剪切變形效應對波形鋼腹板連續(xù)梁自振特性的影響57-58
• 4.3 本章小結58-59
• 5 結論與展望59-60
• 5.1 結論59
• 5.2 展望59-60
• 致謝60-61
• 參考文獻61-65
• 附錄A 單元剛度矩陣元素及等效結點荷載列陣元素65-67
• 附錄B 程序簡要說明67-68
• 攻讀學位期間的研究成果68

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李立峰;侯立超;孫君翠;;波形鋼腹板抗剪性能的研究[J];湖南大學學報(自然科學版);2015年11期

2 陳水生;劉律;桂水榮;;波形鋼腹板PC組合箱梁橋在我國的研究進展及應用[J];公路工程;2015年03期

3 逯彥秋;安關鋒;程進;;改善型波形鋼腹板PC組合梁抗彎強度試驗研究[J];哈爾濱工程大學學報;2014年11期

4 冀偉;吳煥慶;劉世忠;;附加軸向位移對薄壁箱梁翼板應力的影響[J];公路交通科技;2013年09期

5 張元海;林麗霞;;薄壁箱梁剪力滯效應分析的初參數(shù)法[J];工程力學;2013年08期

6 朱力;蔡建軍;聶建國;;波形鋼腹板的彈性剪切屈曲強度[J];工程力學;2013年07期

7 江克斌;丁勇;楊建奎;周寅智;;波形鋼腹板PC組合箱梁純扭作用下抗扭承載力試驗研究[J];工程力學;2013年06期

8 丁勇;江克斌;周寅智;楊建奎;;波形鋼腹板PC組合箱梁純扭作用下抗扭承載力計算模型[J];計算力學學報;2013年01期

9 王圣保;;偏心荷載作用下波形鋼腹板PC組合梁的力學特性[J];中國公路學報;2012年06期

10 聶建國;李法雄;樊健生;;波形鋼腹板梁變形計算的有效剛度法[J];工程力學;2012年08期

，

本文編號：643483