本文關(guān)鍵詞：上承式現(xiàn)代竹拱橋受力性能研究

  更多相關(guān)文章： 現(xiàn)代膠合竹 上承式拱橋 矢跨比 受力性能 有限元

【摘要】：隨著社會(huì)發(fā)展,工程界對可持續(xù)發(fā)展提出更高要求,尋求新材料代替?zhèn)鹘y(tǒng)建材將成為必然,竹拱結(jié)構(gòu)是新材料運(yùn)用到工程結(jié)構(gòu)中的嘗試,它將膠合竹良好的受壓性能與拱橋受力特性完美的結(jié)合起來,對其進(jìn)行受力分析有著重要意義。本文闡述了現(xiàn)代竹材料及拱橋結(jié)構(gòu)的發(fā)展,并以一座16米的上承式現(xiàn)代竹拱橋?yàn)檠芯繉ο?通過改變矢跨比、拱肋剛度、結(jié)構(gòu)寬跨比等參數(shù)對其進(jìn)行靜動(dòng)力分析,具體研究內(nèi)容如下:首先,闡述現(xiàn)代竹材料的研究現(xiàn)狀,對拱橋結(jié)構(gòu)進(jìn)行力學(xué)分析,提出建造上承式現(xiàn)代竹拱橋的理論可能性。在此基礎(chǔ)上,對16m上承式現(xiàn)代竹拱橋進(jìn)行有限元分析,論述有限元模擬中材料本構(gòu)關(guān)系、荷載輸入等的確定;對該現(xiàn)代竹拱結(jié)構(gòu)進(jìn)行極限承載力狀態(tài)的靜力特性分析,應(yīng)力、軸力及豎向撓度等結(jié)果均滿足要求。通過分析矢跨比對拱肋剛度、拱軸力、彎矩、支座反力等的影響,討論出了現(xiàn)代竹結(jié)構(gòu)拱橋合理的矢跨比;通過改變竹拱肋寬度與高度模擬結(jié)構(gòu)不同剛度,得出不同剛度對現(xiàn)代竹拱橋豎向撓度和拱肋應(yīng)力影響較大,拱肋剛度為結(jié)構(gòu)控制因素。再次,對該拱橋結(jié)構(gòu)進(jìn)行模態(tài)分析,得出前十階的自振頻率及相應(yīng)振型。通過改變結(jié)構(gòu)矢跨比、寬跨比及拱肋剛度等參數(shù),研究現(xiàn)代竹拱橋的動(dòng)力特性,結(jié)果表明:(1)竹拱橋矢跨比變化對結(jié)構(gòu)前兩階振型序列產(chǎn)生了變化,與傳統(tǒng)鋼管混凝土拱橋有所差異;(2)現(xiàn)代竹拱橋隨矢跨比減小,基頻變化幅度產(chǎn)生差異,現(xiàn)代竹拱橋設(shè)計(jì)時(shí),其矢跨比不宜取過大;(3)拱橋面外基頻與面內(nèi)基頻之比,隨橋面寬度增加而增加;(4)竹拱結(jié)構(gòu)的高階頻率,隨寬跨比的增加呈現(xiàn)減小趨勢,階數(shù)越高其減小趨勢越明顯。最后,對現(xiàn)代竹拱橋運(yùn)用時(shí)程分析進(jìn)行抗震性能研究,得出三種地震波橫橋向激勵(lì)下的位移及內(nèi)力反應(yīng)。通過改變結(jié)構(gòu)矢跨比與剛度比進(jìn)行參數(shù)分析,研究表明:(1)現(xiàn)代竹拱橋矢跨比對拱肋橫向位移影響很大,影響程度隨矢跨比的增大而增大;(2)隨著剛度比的增加,橫橋向位移變化幅度(曲線斜率)減小,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),需要合理設(shè)置竹拱肋的抗彎剛度,不宜取過小。
【關(guān)鍵詞】：現(xiàn)代膠合竹 上承式拱橋 矢跨比 受力性能 有限元
【學(xué)位授予單位】：重慶交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U441;U448.22
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-21
• 1.1 課題講究背景及意義9-10
• 1.2 現(xiàn)代竹結(jié)構(gòu)的發(fā)展及研究現(xiàn)狀10-16
• 1.2.1 竹資源介紹及原竹利用10-12
• 1.2.2 現(xiàn)代竹材的發(fā)展介紹12-14
• 1.2.3 現(xiàn)代竹材的研究現(xiàn)狀14-16
• 1.3 拱橋分類16-18
• 1.3.1 按照橋面系位置分類16-17
• 1.3.2 按照鉸的個(gè)數(shù)分類17-18
• 1.4 現(xiàn)代竹橋的發(fā)展過程18-19
• 1.5 課題來源19
• 1.6 本文研究意義及內(nèi)容19-21
• 第二章 工程概況及有限元參數(shù)選擇21-28
• 2.1 工程概況21-23
• 2.2 模型的建立及參數(shù)確定23-27
• 2.2.1 材料屬性23-24
• 2.2.2 結(jié)構(gòu)坐標(biāo)方向規(guī)定24
• 2.2.3 結(jié)構(gòu)邊界條件24
• 2.2.4 結(jié)構(gòu)荷載設(shè)計(jì)24
• 2.2.5 結(jié)構(gòu)建模時(shí)簡化處理24-27
• 2.2.6 有限元模型27
• 2.3 本章小結(jié)27-28
• 第三章 上承式現(xiàn)代竹拱橋靜力性能分析28-42
• 3.1 竹拱肋靜力特性分析28-31
• 3.1.1 拱肋等效應(yīng)力分析28-29
• 3.1.2 拱肋內(nèi)力分析29-30
• 3.1.3 拱肋豎向撓度分析30-31
• 3.2 竹拱橋縱梁靜力特性分析31-33
• 3.3 上承式現(xiàn)代竹拱橋合理失跨比探討33-36
• 3.3.1 不同矢跨比拱肋剛度33-34
• 3.3.2 不同矢跨比拱肋軸力34
• 3.3.3 不同矢跨比拱肋彎矩34-35
• 3.3.4 不同矢跨比支座反力及彎矩35-36
• 3.4 拱肋不同剛度對竹拱橋靜力特性影響36-41
• 3.4.1 拱肋不同高度對竹拱橋靜力特性影響36-39
• 3.4.2 拱肋不同寬度對竹拱橋靜力特性影響39-41
• 3.5 本章小結(jié)41-42
• 第四章 上承式現(xiàn)代竹拱橋動(dòng)力特性分析42-56
• 4.1 模態(tài)分析理論42-43
• 4.2 計(jì)算結(jié)果及分析43-47
• 4.3 不同參數(shù)對拱橋動(dòng)力特性的影響47-54
• 4.3.1 不同矢跨比對拱橋動(dòng)力特性的影響47-51
• 4.3.2 不同拱肋剛度對竹拱橋動(dòng)力特性的影響51-53
• 4.3.3 竹拱結(jié)構(gòu)寬跨比對其動(dòng)力特性的影響53-54
• 4.4 本章小結(jié)54-56
• 第五章 上承式現(xiàn)代竹拱橋地震反應(yīng)時(shí)程分析56-73
• 5.1 時(shí)程分析理論56-58
• 5.1.1 振動(dòng)方程及計(jì)算過程56-57
• 5.1.2 基于增量理論Newmark-β法解法57-58
• 5.2 地震波的選擇及調(diào)整58-60
• 5.3 上承式竹拱橋地震反應(yīng)時(shí)程分析結(jié)果60-65
• 5.3.1 上承式竹拱橋多遇地震下抗震性能分析61-64
• 5.3.2 上承式竹拱橋罕遇地震下抗震性能分析64-65
• 5.3.3 結(jié)構(gòu)多遇地震與罕遇地震激勵(lì)下的對比分析65
• 5.4 竹拱橋結(jié)構(gòu)不同參數(shù)對其抗震性能影響65-72
• 5.4.1 不同矢跨比對竹拱橋抗震性能影響66-68
• 5.4.2 不同拱肋剛度對竹拱橋抗震性能影響68-72
• 5.5 本章小結(jié)72-73
• 第六章 結(jié)論及展望73-77
• 6.1 結(jié)論73-74
• 6.2 展望74-77
• 致謝77-78
• 參考文獻(xiàn)78-83
• 在學(xué)期間發(fā)表的論著及取得的科研成果83
• 一、攻讀研究生期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文83
• 二、攻讀研究生期間參與的科研課題及工程項(xiàng)目83

【相似文獻(xiàn)】

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 周文;上承式現(xiàn)代竹拱橋受力性能研究[D];重慶交通大學(xué);2016年

，

本文編號：1046841