本文關(guān)鍵詞： 曲線箱梁 剪力滯 荷載作用位置 受力分析　出處：《蘇州科技大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：隨著城市道路的不斷擴(kuò)大,由于城市建設(shè)的需要,大量曲線橋迅速興起。曲線橋在彎扭耦合作用下受力十分復(fù)雜,而箱形梁由于其優(yōu)秀的抗彎和抗扭的特性,在曲線橋的應(yīng)用中愈加廣泛。曲線橋在受力中還存在一個重要的現(xiàn)象,即剪力滯效應(yīng),如若在設(shè)計中忽視剪力滯效應(yīng),將會給結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定帶來很大的影響。目前,針對直線箱梁橋剪力滯效應(yīng)的研究已經(jīng)較為成熟,而對于曲線箱梁橋的剪力滯效應(yīng)的探討還需要繼續(xù)深入,大部分學(xué)者研究曲線箱梁剪力滯時,都是從截面的特性和結(jié)構(gòu)的幾何參數(shù)的變化入手,但是由于曲橋存在彎扭耦合的受力特征,荷載作用的形式和位置對其剪力滯效應(yīng)也有很大的影響。本文用能量變分法推導(dǎo)了曲線箱梁考慮了約束扭轉(zhuǎn)和自由扭轉(zhuǎn)應(yīng)變能、約束扭轉(zhuǎn)翹曲應(yīng)變能的剪力滯系數(shù)表達(dá)式,并以蘇州市中環(huán)快速路高新區(qū)段的一座三跨曲線連續(xù)鋼箱梁橋?yàn)閷?shí)例,應(yīng)用有限元分析軟件ANSYS建立有限元模型,針對橋梁模型在受不同縱向位置的對稱荷載和不同的橫向位置的偏心荷載作用的情況下,分析截面剪力滯系數(shù)的分布及變化,并得出截面的剪力、彎矩及扭矩值,從而得出曲橋所受的彎、剪、扭作用對其剪力滯效應(yīng)的影響,最后將直線箱梁剪力滯效應(yīng)與本文曲線箱梁剪力滯效應(yīng)進(jìn)行對比。由分析結(jié)果可以看出,不同荷載位置作用下,曲線箱梁剪力滯系數(shù)的橫向分布波動較大,不斷經(jīng)歷著正負(fù)剪力滯的切換;荷載的橫向變位下,剪力滯效應(yīng)總是在荷載作用點(diǎn)附近波動較大;荷載的縱向變位只對荷載所作用的截面的剪力滯效應(yīng)影響較大;彎、剪、扭作用均對剪力滯效應(yīng)都有較大的影響,其中偏載加載時扭矩變化相較剪力和彎矩更明顯,對剪力滯效應(yīng)的影響不容小視;與直線箱梁相比,曲線箱梁的橫向分布規(guī)律不具有直線箱梁的對稱性和偏載加載時的遞減性。
[Abstract]:With the continuous expansion of urban roads, due to the needs of urban construction, a large number of curved bridges rise rapidly. Curved bridges are subjected to complex forces under the action of bending and torsion coupling, while box beams have excellent bending and torsional characteristics. In the application of curved bridge, there is still an important phenomenon, that is, shear lag effect, if the shear lag effect is ignored in the design of curved bridge. At present, the research on the shear lag effect of the straight box girder bridge has been more mature, but the research on the shear lag effect of the curved box girder bridge needs to be further studied. Most scholars study the shear lag of curved box girder from the characteristics of section and the change of geometric parameters of the structure, but due to the bending and torsional coupling of the curved bridge force characteristics. The form and position of load also have great influence on the shear lag effect. In this paper, the constrained torsion and free torsional strain energy of curved box girder are derived by energy variation method. The expression of shear lag coefficient of constrained torsional warpage strain energy is given, and a three-span continuous steel box girder bridge in the section of Suzhou Central Expressway High-tech Zone is taken as an example. The finite element analysis software ANSYS is used to establish the finite element model. The bridge model is subjected to symmetrical loads in different longitudinal positions and eccentric loads in different transverse positions. The distribution and variation of shear lag coefficient of section are analyzed, and the shear force, moment and torque of section are obtained, and the influence of bending, shear and torsion on shear lag effect of curved bridge is obtained. Finally, the shear lag effect of linear box girder is compared with the shear lag effect of curved box girder in this paper. From the analysis results, it can be seen that the transverse distribution of shear lag coefficient of curved box girder fluctuates greatly under different load positions. Constantly experiencing positive and negative shear lag switching; Under the lateral displacement of the load, the shear lag effect always fluctuates greatly near the load action point. The longitudinal displacement of load only has a great effect on the shear lag effect of the section acted by the load. Bending, shear and torsion all have great influence on shear lag effect. The change of torque is more obvious than that of shear force and bending moment under eccentric loading, and the influence on shear lag effect should not be ignored. Compared with the linear box girder, the transverse distribution of the curved box girder does not have the symmetry of the straight box girder and the decreasing of the partial load.
【學(xué)位授予單位】：蘇州科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：U441

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本文編號：1446667