基于能量原理的板桁結合型加勁梁連續(xù)化分析方法
本文選題:橋梁工程 + 大跨徑懸索橋。 參考:《中國公路學報》2014年06期
【摘要】:針對大跨徑板桁結合型加勁梁懸索橋精細有限元模型單元數(shù)量多、計算效率低的特點,基于能量原理推導了板桁結合型加勁梁主桁架腹桿和下平聯(lián)的連續(xù)化等效板厚計算公式,根據(jù)板桁結合型加勁梁的彎曲與扭轉受力特點分別構造了相應的連續(xù)化等效截面,并采用懸臂梁模型驗證等效截面的合理性,最后以主跨跨徑1 480m的岳陽洞庭湖大橋為研究對象,將連續(xù)化分析方法與精細有限元法的位移與應力計算結果進行了比較。結果表明:采用2種方法計算得到的加勁梁位移的結果吻合較好,最大相對誤差不超過4%;移動荷載作用時,采用連續(xù)化分析方法計算得到的上弦桿壓應力受橋面板剪力滯效應的影響,導致其壓應力的相對誤差較下弦桿大,但上弦桿壓應力的絕對差值不超過5.0MPa;橫橋向靜風荷載作用下,采用連續(xù)化分析方法計算得到的弦桿應力相對誤差不超過5%;連續(xù)化分析方法的計算精度能滿足要求,計算效率較精細有限元法大幅提高。
[Abstract]:In view of the large number of fine finite element model elements and low computational efficiency of long-span plate-truss stiffened girder suspension bridge, the continuous equivalent plate thickness calculation formula of the main truss web member and the bottom flat connection of the plate-truss combined stiffened beam is derived based on the energy principle. According to the bending and torsional stress characteristics of stiffened beam with plate and truss, the corresponding continuous equivalent section is constructed, and the rationality of equivalent section is verified by the cantilever beam model. Finally, taking the Yueyang Dongting Lake Bridge with a main span of 1480m as the research object, the results of displacement and stress calculation of the continuous analysis method and the fine finite element method are compared. The results show that the results of displacement of stiffened beam calculated by two methods are in good agreement with each other, and the maximum relative error is less than 4. The compression stress of the upper chord calculated by the continuous analysis method is affected by the shear lag effect of the bridge deck, resulting in the relative error of the compressive stress is larger than that of the lower chord, but the absolute difference of the compression stress of the upper chord is not more than 5.0 MPA, and the absolute difference of the compressive stress of the upper chord is less than 5.0 MPA under the static wind load. The relative error of chord stress calculated by continuous analysis method is not more than 5. The accuracy of continuous analysis method can meet the requirements and the computational efficiency is greatly improved compared with fine finite element method.
【作者單位】: 長安大學公路學院;重慶大學土木工程學院;蘭州大學土木工程與力學學院;長安大學建筑工程學院;
【基金】:交通運輸部西部交通建設科技項目(2013 318 798 320) 湖南省交通科技項目(201219)
【分類號】:U448.25
【參考文獻】
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【共引文獻】
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本文編號:2004440
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