本文關(guān)鍵詞：地震作用下曲線箱梁剪力滯效應(yīng)試驗(yàn)研究　出處：《武漢工程大學(xué)》2015年碩士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

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【摘要】：曲線箱梁橋是橋梁工程中的一種重要橋型,但在曲線箱梁橋中,剪力滯效應(yīng)是一個(gè)不可忽視的問(wèn)題。近年來(lái),許多專家學(xué)者對(duì)箱梁剪力滯效應(yīng)進(jìn)行了廣泛深入的研究,取得了許多研究成果,但這些研究主要是集中在靜荷載作用下的曲線箱梁剪力滯效應(yīng)研究。對(duì)于在動(dòng)荷載作用下,尤其是在地震作用下的剪力滯效應(yīng)的研究較少,因此,研究地震作用下曲線箱梁剪力滯效應(yīng)很有必要。本文以懸臂曲線箱梁為研究對(duì)象,以大型通用有限元軟件ANSYS為平臺(tái),建立曲線箱梁剪力滯效應(yīng)分析模型,分析其在地震作用下的剪力滯效應(yīng);同時(shí)進(jìn)行地震模擬振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn),研究了試驗(yàn)?zāi)Ｐ驮诘卣鹱饔孟碌募袅?yīng),并對(duì)數(shù)值分析與振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)研究的結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析,主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)闡述了曲線箱梁剪力滯的概念和剪力滯系數(shù)計(jì)算方法,探討了目前實(shí)驗(yàn)中結(jié)構(gòu)抗震試驗(yàn)方法的適用性和局限性。(2)采用有限元法分析曲線箱梁在不同地震加速度時(shí)程的地震作用下的動(dòng)力響應(yīng),并采用簡(jiǎn)化的剪力滯系數(shù)計(jì)算方法,計(jì)算出各節(jié)點(diǎn)的剪力滯系數(shù),結(jié)果表明在不同地震加速度時(shí)程的地震作用下各節(jié)點(diǎn)每時(shí)刻的剪力滯系數(shù)值相接近,并且都在基準(zhǔn)值附近變化,同時(shí)得出地震作用下懸臂曲線箱梁在固定端截面的剪力滯效應(yīng)較L/2截面的明顯。(3)采用大型通用有限元軟件ANSYS進(jìn)行懸臂曲線箱梁材料非線性下剪力滯效應(yīng)分析計(jì)算,研究分析了在地震作用下,箱梁曲率半徑、箱梁腹板間距和翼緣寬度等幾何參數(shù)對(duì)曲線箱梁材料非線性下剪力滯效應(yīng)的影響�？偨Y(jié)出幾何參數(shù)對(duì)剪力滯效應(yīng)的影響規(guī)律,結(jié)果顯示曲線箱梁曲率半徑和腹板間距的變化對(duì)剪力滯效應(yīng)的影響顯著。曲線箱梁橋設(shè)計(jì)中合理選擇這些幾何參數(shù)能夠起到減小剪力滯效應(yīng)的作用。(4)通過(guò)對(duì)懸臂有機(jī)玻璃曲線箱梁模型振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)研究與數(shù)值分析,結(jié)果表明有機(jī)玻璃曲線箱梁模型在地震作用下腹板與翼緣交接處的剪力滯效應(yīng)明顯,同時(shí)不同地震作用下相同條件的有機(jī)玻璃曲線箱梁剪力滯系數(shù)變化不大,試驗(yàn)結(jié)果與有限元軟件ANSYS結(jié)果變化趨勢(shì)基本上吻合,驗(yàn)證了有限元軟件ANSYS分析方法的可行性。
[Abstract]:Curved box girder bridge is an important bridge type in bridge engineering, but in curved box girder bridge, shear lag effect is a problem that can not be ignored in recent years. Many experts and scholars have carried out extensive and in-depth research on box girder shear lag effect and obtained many research results. However, these researches are mainly focused on the shear lag effect of curved box girder under static load. It is necessary to study the shear lag effect of curved box girder under earthquake. In this paper, the cantilever curved box girder is taken as the research object, and the large-scale general finite element software ANSYS is used as the platform. The shear lag effect analysis model of curved box girder is established, and its shear lag effect under earthquake action is analyzed. At the same time, the seismic simulation shaking table test was carried out, and the shear lag effect of the test model under the earthquake action was studied, and the results of numerical analysis and shaking table test were compared and analyzed. The main research contents are as follows: (1) the concept of shear lag of curved box girder and the calculation method of shear lag coefficient are expounded. In this paper, the applicability and limitation of the structural seismic test method in the present experiment are discussed. The finite element method is used to analyze the dynamic response of the curved box girder under the earthquake action of different earthquake acceleration time history. The simplified calculation method of shear lag coefficient is used to calculate the shear lag coefficient of each node. The results show that the shear lag coefficient of each node is close to each moment under the earthquake action of different earthquake acceleration time history. And they all change around the base value. At the same time, the shear lag effect of cantilever curved box girder at fixed end under earthquake action is more obvious than that of L / 2 section. The shear lag effect of cantilever curved box girder under nonlinear condition is analyzed and calculated by using the general finite element software ANSYS. The curvature radius of box girder under earthquake action is studied and analyzed. The influence of geometric parameters such as web spacing and flange width on shear lag effect of curved box girder under material nonlinearity is summarized. The results show that the variation of curvature radius and web spacing of curved box girder has a significant effect on shear lag effect. The reasonable selection of these geometric parameters in the design of curved box girder bridge can reduce the shear lag effect. The shaking table test and numerical analysis of cantilever plexiglass curved box girder model were carried out. The results show that the shear lag effect at the junction between web and flange of the curved box girder model of plexiglass is obvious under the earthquake, and the shear lag coefficient of the curved box girder under different earthquake conditions has little change. The experimental results are in good agreement with the results of the finite element software ANSYS, which verifies the feasibility of the finite element software ANSYS analysis method.
【學(xué)位授予單位】：武漢工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：U441;U448.213

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本文編號(hào)：1411919