隨著國內(nèi)外經(jīng)濟(jì)建設(shè)快速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高,橋梁設(shè)計(jì)原則“安全、適用、經(jīng)濟(jì)、美觀”中的美觀越來越受到人們的重視,各類橋梁不僅是作為工程實(shí)體存在,而且還作為一種空間藝術(shù)構(gòu)造存在于社會(huì)生活中。近幾年來,國內(nèi)外都設(shè)計(jì)了各種類型的拱橋,一方面豐富了橋梁的美學(xué)造型,另一方面也促進(jìn)了橋梁建設(shè)的迅速發(fā)展。本文根據(jù)節(jié)段和整體之間靜力平衡的互等條件得到箱梁節(jié)段簡化分析的原理和方法,以簡支梁和連續(xù)梁在豎向荷載作用下為例,應(yīng)用節(jié)段簡化分析方法計(jì)算簡支梁和連續(xù)梁在豎向荷載作用下所選特殊截面頂板和底板應(yīng)力值,通過與ANSYS所得截面頂板和底板應(yīng)力值進(jìn)行比較,可以得到結(jié)果,節(jié)段簡化分析方法與ANSYS所得應(yīng)力值吻合良好,所以節(jié)段簡化分析方法應(yīng)用于簡支梁和連續(xù)梁在豎向荷載作用下的剪力滯效應(yīng)是適用的。本文以銀西高鐵系桿拱橋?yàn)楣こ瘫尘?建立了全橋有限元模型,進(jìn)行了系桿拱橋主梁剪力滯效應(yīng)研究和剪力滯效應(yīng)影響因素的參數(shù)分析。本文完成的工作主要有:(1)從梁段基于普通梁理論的靜力平衡條件出發(fā),根據(jù)節(jié)段和整體之間靜力平衡的互等條件,構(gòu)建箱梁剪力滯節(jié)段簡化分析方法,并用其分析箱梁剪力滯效應(yīng)。結(jié)合具體箱梁受集中力作用下模型,通過本文方法計(jì)算特殊截面頂板和底板不同位置處的應(yīng)力值,并和有限元模型得到的應(yīng)力值進(jìn)行比較分析,兩者應(yīng)力變化趨勢符合良好。驗(yàn)證該種方法的可行性。本文提出的箱梁節(jié)段分析方法適用于簡支梁和連續(xù)梁在豎向力作用下的剪力滯效應(yīng),也可推廣應(yīng)用于復(fù)雜箱梁結(jié)構(gòu)的剪力滯簡化分析;(2)以銀西高鐵系桿拱橋?yàn)楣こ瘫尘?通過建立Midas Civil和ANSYS的有限元模型,比較有限元方法與節(jié)段簡化分析方法得到的應(yīng)力值,得到系桿拱橋的剪力滯效應(yīng)規(guī)律。系桿拱橋成橋狀態(tài)單箱雙室箱梁頂板的剪力滯效應(yīng)較為顯著,尤其是在跨中位置,截面最大應(yīng)力超出平均應(yīng)力16%。箱梁底板的剪力滯效應(yīng)和頂板相比不明顯,最大的剪力滯系數(shù)在5%以內(nèi),此特點(diǎn)和箱梁結(jié)構(gòu)寬翼緣、較窄底板的結(jié)構(gòu)特征是符合的;(3)通過改變頂板厚度尺寸、底板厚度尺寸、腹板厚度尺寸、有無預(yù)應(yīng)力設(shè)置等因素,經(jīng)過有限元軟件ANSYS建立銀西高鐵系桿拱橋成橋時(shí)全橋多個(gè)有限元計(jì)算模型,得到這些參數(shù)對(duì)系桿拱橋剪力滯效應(yīng)的影響,后續(xù)設(shè)計(jì)和施工可以參考得到的這些重要結(jié)論。
【學(xué)位單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U441;U448.225
【部分圖文】：

07 sinh( )( cosh( ))(1 6 tanh( ) M l x n kxkx I l kl （2.4）中 y 的取值分別為，1 12/( - ) / ( )yy by b b y bb 頂板懸臂板/ 底板 2.1。截面尺寸，圖 2.5 所示的受力情況，建立以如圖 2.7 所示，計(jì)算簡支梁距梁端 8m，1hb=1.782m）的應(yīng)力值，將 ANSYS 所得 2.8、2.9、2.10、2.11 所示。

1 12( - ) / ( )yy b b y bb 懸臂板/ 底板（2.5）式（2.5）中各符號(hào)見圖 2.1。（2）ANSYS 分析本例對(duì)圖 2.4 所示截面尺寸，圖 2.5 所示的受力情況，建立以 SHELL63 為單元類型的 ANSYS 有限元模型如圖 2.7 所示，計(jì)算簡支梁距梁端 8m，10m，18m，20m 處頂板（hu=1.218m）和底板（hb=1.782m）的應(yīng)力值，將 ANSYS 所得結(jié)果與節(jié)段簡化分析所得結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，如圖 2.8、2.9、2.10、2.11 所示。圖 2.7 簡支梁 ANSYS 模型圖

1 12( - ) / ( )yy b b y bb 懸臂板/ 底板（2.5）式（2.5）中各符號(hào)見圖 2.1。（2）ANSYS 分析本例對(duì)圖 2.4 所示截面尺寸，圖 2.5 所示的受力情況，建立以 SHELL63 為單元類型的 ANSYS 有限元模型如圖 2.7 所示，計(jì)算簡支梁距梁端 8m，10m，18m，20m 處頂板（hu=1.218m）和底板（hb=1.782m）的應(yīng)力值，將 ANSYS 所得結(jié)果與節(jié)段簡化分析所得結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，如圖 2.8、2.9、2.10、2.11 所示。圖 2.7 簡支梁 ANSYS 模型圖

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本文編號(hào)：2808385