本文關(guān)鍵詞：波形鋼腹板曲線簡支箱梁橋解析法初探，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：波形鋼腹板PC組合箱梁起源于上世紀(jì)八十年代,屬于一種新型組合結(jié)構(gòu)。隨著體外預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用,這種混凝土、鋼材組合結(jié)構(gòu)得到了快速的發(fā)展。波形鋼腹板—PC組合箱梁在受力后,能夠充分發(fā)揮兩種材料各自的優(yōu)點:混凝土頂、底板承擔(dān)彎矩,而波形鋼腹板承擔(dān)剪力,使兩種材料得到了充分的利用。這種新型截面形式在彎曲、扭轉(zhuǎn)、翹曲和剪切受力性能上均具有其自身的特殊性,與普通PC箱梁有一定的差別。由于曲線梁的彎扭耦合作用,需要截面具有較強(qiáng)的抗扭剛度,而波紋鋼腹板組合箱梁較普通PC箱梁抗扭剛度有所降低,兩者特性相結(jié)合,具有重要的研究價值。本文在前人成果的基礎(chǔ)上,主要完成了以下工作:1收集并查閱了相關(guān)文獻(xiàn),了解并列舉了波形鋼腹板箱梁的發(fā)展歷史,及特點,概述了國內(nèi)外學(xué)者對于這種組合結(jié)構(gòu)的研究現(xiàn)狀及現(xiàn)階段的應(yīng)用。2總結(jié)前人研究成果,列舉了波形鋼腹板組合體系的受力特性,列舉了結(jié)構(gòu)在不同外力作用下的力學(xué)特征,如軸向受力、彎曲、剪切及扭轉(zhuǎn)特性,并通過位移及剛度等效法,推導(dǎo)了波形鋼腹板縱向等效彈性模量的計算公式。3.對比曲線梁與直線梁的受力特點,總結(jié)了曲率對梁體結(jié)構(gòu)相關(guān)參數(shù)及受力特點的影響,并通過幾何關(guān)系,計算了由曲率引起的波形鋼腹板參數(shù)變化,這種影響不利于結(jié)構(gòu)抗剪,但曲線半徑大于300米時,可以忽略。通過理論計算,對比單箱單室與單箱多室截面的抗扭剛度。4通過能量法,在選擇適當(dāng)?shù)奈灰坪瘮?shù)的基礎(chǔ)上,推導(dǎo)了簡支曲線梁受到沿梁長變化線荷載及扭矩下的微分方程,計算了其應(yīng)力、位移的解析解。5.為了驗證微分方程,建立算例箱梁,并使用大型有限元軟件ANSYS建模,計算波形鋼腹板PC組合曲線梁跨中應(yīng)力、位移變化,對比了解析解與數(shù)值解,驗證了微分方程的正確性。
【關(guān)鍵詞】：波形鋼腹板 彎扭耦合 正交各向異性板 ANSYS 能量法
【學(xué)位授予單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U448.217
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-15
• 1.1 波形鋼腹板PC組合箱梁簡介8-12
• 1.1.1 波形鋼腹板發(fā)展8-9
• 1.1.2 波形鋼腹板的特點9-10
• 1.1.3 波形鋼腹板的應(yīng)用10-12
• 1.2 波形鋼腹板組合箱梁研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3 主要研究工作14-15
• 2 波形鋼腹板組合箱梁與曲線梁理論基礎(chǔ)15-28
• 2.1 力學(xué)性能15-26
• 2.1.1 軸向力學(xué)性能15-18
• 2.1.2 彎曲受力特性18-20
• 2.1.3 剪切受力特性20-24
• 2.1.4 扭轉(zhuǎn)受力特性24-26
• 2.2 曲線梁橋的構(gòu)造和力學(xué)性能26
• 2.2.1 曲線梁橋的受力特點26
• 2.2.2 平面曲線梁的計算理論26
• 2.3 小結(jié)26-28
• 3 波形剛腹板曲線橋的特征28-38
• 3.1 波形剛腹板在曲線橋中的相關(guān)參數(shù)28-32
• 3.1.1 波形鋼腹板曲線橋參數(shù)研究28-29
• 3.1.2 波形鋼腹板曲線橋參數(shù)與曲率的關(guān)系29-32
• 3.2 波形鋼腹板曲線橋的截面特征32-36
• 3.2.1 單箱單室截面32-33
• 3.2.2 單箱多室截面33-36
• 3.3 小結(jié)36-38
• 4 能量法推導(dǎo)曲梁數(shù)值解38-50
• 4.1 基本假定38-39
• 4.2 翹曲位移函數(shù)的選擇39-40
• 4.3 微分方程40-46
• 4.4 簡支曲箱梁解析解46-50
• 5 算例50-57
• 5.1 算例尺寸50
• 5.2 相關(guān)參數(shù)計算50-55
• 5.2.1 截面幾何性質(zhì)50-55
• 5.2.2 相關(guān)參數(shù)計算55
• 5.3 小結(jié)55-57
• 6 ANSYS模型建立57-70
• 6.1 有限元計算軟件ANSYS57
• 6.2 有限元模型57-61
• 6.2.1 有限元計算步驟57
• 6.2.2 ANSYS建立曲線橋的相關(guān)單元特性57-58
• 6.2.3 模型的建立58-60
• 6.2.4 模型約束條件60-61
• 6.3 微分方程與有限元模型驗證61-62
• 6.4 工況分析62-69
• 6.4.1 工況一62-64
• 6.4.2 工況二64-66
• 6.4.3 工況三66-68
• 6.4.4 各工況支反力68-69
• 6.5 小結(jié)69-70
• 7 結(jié)論與展望70-72
• 7.1 結(jié)論70-71
• 7.2 展望71-72
• 致謝72-73
• 參考文獻(xiàn)73-76
• 附錄A 曲梁解析解計算書76-82
• 攻讀學(xué)位期間的研究成果82

【相似文獻(xiàn)】

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