本文關(guān)鍵詞：薄壁箱梁的剪力滯翹曲位移函數(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：箱型截面具有結(jié)構(gòu)輕,抗彎抗扭剛度大等特點,因此在橋梁結(jié)構(gòu)中被廣泛采用。箱梁在對稱彎曲時存在剪力滯后現(xiàn)象,若忽略此現(xiàn)象將會低估箱梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的實際應(yīng)力,使得結(jié)構(gòu)不安全。薄壁箱梁剪滯效應(yīng)作為一個經(jīng)典課題,在橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計和分析中不容忽視。Reissner假設(shè)翼板縱向翹曲位移函數(shù)沿橫向為二次拋物線分布,用最小勢能原理分析雙軸對稱矩形截面箱梁的剪力滯效應(yīng)。本文原有的文獻中提出的剪力滯翹曲位移函數(shù)的基礎(chǔ)上,對于懸臂薄壁箱梁,在滿足軸力自平衡的基礎(chǔ)上,在翹曲位移函數(shù)的表達式進行了補充和修正,并計算得到四種位移函數(shù)模式下單箱單室梯形截面的剪力滯翹曲截面幾何特性的一般公式。,然后再應(yīng)用最小勢能原理建立了彈性控制微分方程,并選取剪力滯控制微分方程的齊次解作為單元位移函數(shù),以各積分常數(shù)為中間轉(zhuǎn)換變量,給出了用單元節(jié)點力直接計算的一般公式,它是對材料力學(xué)初等彎曲應(yīng)力公式的推廣。并與實測結(jié)果對比,驗證了本文方法及公式的正確性。此外,本文還另外考慮了承托對箱梁剪力滯效應(yīng)的影響,對箱梁有無承托分別用ANSYS建立模型,并進行應(yīng)力的對比,從而得出結(jié)論。 本文主要從以下幾方面進行研究： 1.本文在綜合考慮傳統(tǒng)的剪滯翹曲位移模式以及計入翹曲應(yīng)力平衡條件的修正模式的基礎(chǔ)上,推導(dǎo)簡支箱梁和懸臂箱梁分別在集中荷載、均布荷載作用下的應(yīng)力公式和撓度公式。通過數(shù)值算例,計算了簡支箱梁和懸臂箱梁的應(yīng)力,并分析了剪滯效應(yīng)對箱梁撓度提高的程度。 2.明確定義了箱形梁剪滯效應(yīng)分析中與剪滯廣義位移ζ相對應(yīng)的廣義力,即剪滯力矩Mζ,并推導(dǎo)了用廣義力(內(nèi)力)計算應(yīng)力的公式。 3.詳細推導(dǎo)了在具體集中荷載和均布荷載下,簡支梁和懸臂梁的應(yīng)力公式,并進行了對比； 4.對剪力滯翹曲位移函數(shù)取二次函數(shù)、三次函數(shù)、四次函數(shù)及余弦函數(shù)下,得出的各種應(yīng)力與ansys建模得出的應(yīng)力以及實測值進行了對比,從而得出一些結(jié)論； 5.考慮了承托對剪力滯的影響,對箱梁截面承托取不同尺寸時,得出各種應(yīng)力對比圖及剪力滯系數(shù)對比圖。
【關(guān)鍵詞】：薄壁箱梁 剪滯效應(yīng) 有限梁段法 翹曲位移函數(shù) 雙室箱梁
【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】：2012
【分類號】：U448.213
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-24
• 1.1 選題背景8-14
• 1.1.1 箱形梁的一般特點8-9
• 1.1.2 截面構(gòu)造形式及特點9-10
• 1.1.3 箱梁的受力特性10-12
• 1.1.4 剪滯效應(yīng)的研究意義12-14
• 1.2 箱梁剪力滯計算理論和分析方法綜述14-20
• 1.2.1 解析理論14-17
• 1.2.2 數(shù)值解法17-20
• 1.2.3 模型試驗20
• 1.3 剪滯效應(yīng)和衡量剪滯效應(yīng)影響程度的指標(biāo)20-24
• 1.3.1 剪力滯產(chǎn)生機理20-21
• 1.3.2 翼緣有效分布寬度和剪力滯系數(shù)21-24
• 2 變分法求解薄壁箱梁剪力滯效應(yīng)24-34
• 2.1 變分原理24-29
• 2.1.1 變分法簡介24-27
• 2.1.2 位移變分法及最小勢能原理27-29
• 2.2 箱梁剪力滯的變分法解析29-33
• 2.2.1 基本方程的建立及求解29-32
• 2.2.2 超靜定結(jié)構(gòu)剪力滯效應(yīng)的求解32-33
• 2.3 小結(jié)33-34
• 3 剪力滯翹曲位移函數(shù)研究34-52
• 3.1 剪滯翹曲函數(shù)及幾何特性計算34-38
• 3.2 基本方程的建立38-40
• 3.3 簡支梁、懸臂梁分別在集中力和均布荷載作用下的應(yīng)力及撓度公式40-45
• 3.3.1 簡支梁受集中荷載作用40-43
• 3.3.2 簡支梁受均布荷載作用43-44
• 3.3.3 懸臂梁受集中荷載作用44
• 3.3.4 懸臂梁受均布荷載作用44-45
• 3.4 算例分析45-51
• 3.4.1 簡支梁算例45-49
• 3.4.2 懸臂梁算例49-51
• 3.5 小結(jié)51-52
• 4 承托對箱梁剪力滯的影響52-60
• 4.1 ANSYS模型建立52-56
• 4.1.1 ANSYS有限元分析52
• 4.1.2 無承托箱梁算例有限元分析52-55
• 4.1.3 有承托箱梁算例有限元分析55-56
• 4.2 應(yīng)力及剪力滯系數(shù)比較56-58
• 4.2.1 有無承托下箱梁應(yīng)力的比較56-57
• 4.2.2 有無承托下箱梁剪力滯系數(shù)的比較57-58
• 4.3 小結(jié)58-60
• 結(jié)論60-61
• 致謝61-62
• 參考文獻62-64
• 攻讀學(xué)位期間的研究成果64

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 羅旗幟,吳幼明;薄壁箱梁剪力滯理論的評述和展望[J];佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版);2001年03期

2 羅旗幟;變截面箱梁翼緣有效寬度計算[J];公路;1999年07期

3 楊綠峰,高兌現(xiàn),李桂青;箱型梁剪力滯效應(yīng)求解的樣條里茲法[J];廣西大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);1998年01期

4 楊綠峰,秦榮,李桂青;廣義參數(shù)有限元法分析箱型梁的剪力滯效應(yīng)[J];貴州工業(yè)大學(xué)學(xué)報;1997年S1期

5 張士鐸;箱形橋梁估算剪力滯效應(yīng)的兩種簡捷方法[J];寧波大學(xué)學(xué)報(理工版);1996年01期

6 王修信,黃劍源;變截面多跨梯形箱梁橋剪滯效應(yīng)差分解[J];橋梁建設(shè);1993年02期

7 劉自明;橋梁結(jié)構(gòu)模型試驗研究[J];橋梁建設(shè);1999年04期

8 黃劍源，，楊元表;錢塘江二橋變截面箱形連續(xù)梁剪滯效應(yīng)的有限元分析[J];橋梁建設(shè);1994年01期

9 程翔云;懸臂薄壁箱梁的負剪力滯[J];上海力學(xué);1987年02期

10 張元海;李喬;;箱形梁剪滯效應(yīng)分析中的廣義力矩研究[J];鐵道學(xué)報;2007年01期

  本文關(guān)鍵詞：薄壁箱梁的剪力滯翹曲位移函數(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：505761