移動車輛荷載作用下鋼—混組合梁橋動力性能研究
發(fā)布時間:2021-02-15 22:39
鋼-混組合梁橋具有優(yōu)良的力學性能,能夠結(jié)合鋼材的抗拉性能和混凝土的抗壓性能,又因為其自重輕、剛度大、綜合效益好等諸多性能優(yōu)勢,如今在全世界的橋梁建設中得到了越來越廣泛的應用,我國該類型橋梁的建設也越來越多。然而,目前國內(nèi)關于鋼-混組合梁橋的研究普遍集中在靜力分析方面,關于其動力分析的研究比較少見。另外,橋梁在運營期間受車輛荷載作用頻繁,隨著交通量的日益增長,車輛的動力效應對橋梁的影響也越來越顯著。本文針對移動車輛荷載作用下的鋼-混組合梁橋進行研究,推導了一端簡支一端固結(jié)簡支梁橋自振頻率的解析解。并針對實例橋梁,建立了具有不同界面剪切剛度的有限單元模型,研究連續(xù)組合梁橋的自振頻率的快速計算方法。分析了簡諧荷載、1/4車輛模型、1/2車輛模型和整車模型作用下橋梁的動力性能變化,并且分別從簡支梁橋和連續(xù)梁橋出發(fā),對鋼-混組合梁橋進行動力性能的參數(shù)分析。本文針對不同邊界條件推導鋼-混組合梁橋考慮滑移的自振頻率解析解,并建立了有限單元模型進行驗證,解析解在低階與有限單元解十分接近,推導結(jié)果和模型互相驗證,具有可靠性。并研究發(fā)現(xiàn)了一種等跨徑等截面連續(xù)組合梁橋的自振頻率的快速計算方法,通過兩端簡支的...
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:122 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
不計滑移時的鋼混組合梁微元示意圖
哈爾濱工業(yè)大學工程碩士學位論文-15-圖2-2考慮滑移時的鋼混組合梁微元示意圖2.2鋼-混組合梁橋自振頻率方程推導2.2.1振動方程推導(1)不考慮滑移對于不考慮滑移情況時的鋼-混組合梁橋,可列得豎向力平衡方程:()0ccccgcccVpdxpVdVff(2-1)()0scssgscsVpVdVff(2-2)假設混凝土板和鋼梁中性軸之間的距離為h,對鋼梁和混凝土板兩部分分開取距,可以得到彎矩平衡方程:22220.5[()()][0.5()0.5()]0cccccgcccMVdxpdxpdxMdMfdxfdx(2-3)222[0.5()0.5()0.5()]0sssscgscsMVdxMdMpdxfdxfdx(2-4)經(jīng)過一系列化簡推導得到振動方程為:242BB4mcEIpttx(2-5)又(x,t)(x)q(t),p0代入,化簡得到:2q(t)2q(t)q(t)0(2-6)解得:000()[cossin]nntnnndndndqqqteqtt(2-7)
哈爾濱工業(yè)大學工程碩士學位論文 2.3 鋼-混組合簡支梁橋自振頻率 2.3.1 計算分析樣本選取 本文所選實例橋梁為京哈高速公路跨線橋,該橋為鋼混組合梁橋,縱向長度為 30m,橫向?qū)挾葹?8m,橫截面示意圖見圖 2-3,橫向設置三根主梁,主梁形式采用工字型鋼梁,主梁之間間距 2.4m,鋼主梁與混凝土橋面板之間用栓釘連接,為探究簡支梁橋自振頻率隨橋梁跨徑的變化規(guī)律,采用此橋的截面,選取 20m,25m,30m,35m,40m 五種跨徑進行分析,跨徑變化見表 2-1。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]楔形變截面鋼-混凝土組合梁彎曲和自由振動的求積元分析[J]. 申志強,夏軍,吳克剛,胡其高,程盼. 國防科技大學學報. 2018(01)
[2]鋼-混凝土組合梁受力特性分析[J]. 劉占瑩,張云龍,王靜. 技術與市場. 2015(12)
[3]鋼-混凝土組合梁考慮剪力滯和滑移的一階自振頻率[J]. 陳玉驥,羅旗幟. 煙臺大學學報(自然科學與工程版). 2015(01)
[4]振動方程的線性多步法數(shù)值求解[J]. 楊岳民. 世界科技研究與發(fā)展. 2011 (01)
[5]界面滑移、豎向掀起及剪切變形對鋼-混凝土組合連續(xù)梁動力性能的影響[J]. 戚菁菁,蔣麗忠,張傳增,余志武. 中南大學學報(自然科學版). 2010(06)
[6]紅水河斜拉橋在車輛通過時的動力響應分析[J]. 王貴春,潘家英. 世界橋梁. 2007(04)
[7]鋼-混凝土預制板組合梁的試驗研究[J]. 戴益民,廖莎. 建筑結(jié)構(gòu). 2007(01)
[8]高速列車與鐵路簡支組合梁動力相互作用仿真分析[J]. 馮星梅,陳慶中,史永吉. 中國鐵道科學. 2005(04)
[9]城市軌道交通高架橋動力學性能仿真研究[J]. 萬家,王瀾,宣言,姜堅白. 中國鐵道科學. 2004(04)
[10]高速鐵路連續(xù)結(jié)合梁的響應分析[J]. 張曄芝. 鐵道學報. 2002(06)
博士論文
[1]鋼—混凝土結(jié)合梁橋動力性能及損傷識別的理論分析與模型試驗研究[D]. 侯忠明.北京交通大學 2013
[2]地震作用下高速鐵路橋上列車走行性研究[D]. 林玉森.西南交通大學 2007
[3]列車風與自然風聯(lián)合作用下的車—橋耦合振動分析[D]. 黃林.西南交通大學 2007
[4]高速鐵路列車—線路—橋梁耦合振動理論及應用研究[D]. 蔡成標.西南交通大學 2004
碩士論文
[1]不同連接程度下鋼-混凝土組合梁的理論及試驗研究[D]. 李文賢.東南大學 2018
[2]剪力釘集束式與均布式布置下鋼—混組合梁橋受力分析[D]. 萬杰.武漢理工大學 2014
[3]大跨度連續(xù)組合箱梁橋連接件設計方法研究[D]. 鄧青兒.同濟大學 2007
本文編號:3035654
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:122 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
不計滑移時的鋼混組合梁微元示意圖
哈爾濱工業(yè)大學工程碩士學位論文-15-圖2-2考慮滑移時的鋼混組合梁微元示意圖2.2鋼-混組合梁橋自振頻率方程推導2.2.1振動方程推導(1)不考慮滑移對于不考慮滑移情況時的鋼-混組合梁橋,可列得豎向力平衡方程:()0ccccgcccVpdxpVdVff(2-1)()0scssgscsVpVdVff(2-2)假設混凝土板和鋼梁中性軸之間的距離為h,對鋼梁和混凝土板兩部分分開取距,可以得到彎矩平衡方程:22220.5[()()][0.5()0.5()]0cccccgcccMVdxpdxpdxMdMfdxfdx(2-3)222[0.5()0.5()0.5()]0sssscgscsMVdxMdMpdxfdxfdx(2-4)經(jīng)過一系列化簡推導得到振動方程為:242BB4mcEIpttx(2-5)又(x,t)(x)q(t),p0代入,化簡得到:2q(t)2q(t)q(t)0(2-6)解得:000()[cossin]nntnnndndndqqqteqtt(2-7)
哈爾濱工業(yè)大學工程碩士學位論文 2.3 鋼-混組合簡支梁橋自振頻率 2.3.1 計算分析樣本選取 本文所選實例橋梁為京哈高速公路跨線橋,該橋為鋼混組合梁橋,縱向長度為 30m,橫向?qū)挾葹?8m,橫截面示意圖見圖 2-3,橫向設置三根主梁,主梁形式采用工字型鋼梁,主梁之間間距 2.4m,鋼主梁與混凝土橋面板之間用栓釘連接,為探究簡支梁橋自振頻率隨橋梁跨徑的變化規(guī)律,采用此橋的截面,選取 20m,25m,30m,35m,40m 五種跨徑進行分析,跨徑變化見表 2-1。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]楔形變截面鋼-混凝土組合梁彎曲和自由振動的求積元分析[J]. 申志強,夏軍,吳克剛,胡其高,程盼. 國防科技大學學報. 2018(01)
[2]鋼-混凝土組合梁受力特性分析[J]. 劉占瑩,張云龍,王靜. 技術與市場. 2015(12)
[3]鋼-混凝土組合梁考慮剪力滯和滑移的一階自振頻率[J]. 陳玉驥,羅旗幟. 煙臺大學學報(自然科學與工程版). 2015(01)
[4]振動方程的線性多步法數(shù)值求解[J]. 楊岳民. 世界科技研究與發(fā)展. 2011 (01)
[5]界面滑移、豎向掀起及剪切變形對鋼-混凝土組合連續(xù)梁動力性能的影響[J]. 戚菁菁,蔣麗忠,張傳增,余志武. 中南大學學報(自然科學版). 2010(06)
[6]紅水河斜拉橋在車輛通過時的動力響應分析[J]. 王貴春,潘家英. 世界橋梁. 2007(04)
[7]鋼-混凝土預制板組合梁的試驗研究[J]. 戴益民,廖莎. 建筑結(jié)構(gòu). 2007(01)
[8]高速列車與鐵路簡支組合梁動力相互作用仿真分析[J]. 馮星梅,陳慶中,史永吉. 中國鐵道科學. 2005(04)
[9]城市軌道交通高架橋動力學性能仿真研究[J]. 萬家,王瀾,宣言,姜堅白. 中國鐵道科學. 2004(04)
[10]高速鐵路連續(xù)結(jié)合梁的響應分析[J]. 張曄芝. 鐵道學報. 2002(06)
博士論文
[1]鋼—混凝土結(jié)合梁橋動力性能及損傷識別的理論分析與模型試驗研究[D]. 侯忠明.北京交通大學 2013
[2]地震作用下高速鐵路橋上列車走行性研究[D]. 林玉森.西南交通大學 2007
[3]列車風與自然風聯(lián)合作用下的車—橋耦合振動分析[D]. 黃林.西南交通大學 2007
[4]高速鐵路列車—線路—橋梁耦合振動理論及應用研究[D]. 蔡成標.西南交通大學 2004
碩士論文
[1]不同連接程度下鋼-混凝土組合梁的理論及試驗研究[D]. 李文賢.東南大學 2018
[2]剪力釘集束式與均布式布置下鋼—混組合梁橋受力分析[D]. 萬杰.武漢理工大學 2014
[3]大跨度連續(xù)組合箱梁橋連接件設計方法研究[D]. 鄧青兒.同濟大學 2007
本文編號:3035654
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