為了簡化波形鋼腹板組合箱梁的三維有限元建模過程,通過剛度和位移等效的方法將三維波形鋼腹板有限元模型簡化為二維正交各向異性板的有限元模型.簡化之后的有限元模型幾何外形簡單,單元和自由度的數(shù)量大幅降低,減少了計(jì)算時(shí)間,提高了計(jì)算效率.通過對(duì)比三維波形鋼腹板組合箱梁有限元模型的自振頻率計(jì)算結(jié)果、二維等效正交各向異性板組合箱梁有限元模型的自振頻率計(jì)算結(jié)果以及實(shí)測頻率值,發(fā)現(xiàn)三者吻合良好,驗(yàn)證了等效模型有限元建模方法的正確性和可靠性.研究結(jié)論可為波形鋼腹板組合箱梁橋提供一種簡單的有限元建模方法. 

【文章來源】：應(yīng)用數(shù)學(xué)和力學(xué). 2020,41(07)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：10 頁

【部分圖文】：

波形鋼腹板位移計(jì)算示意圖

算例選取文獻(xiàn)[18]中的兩跨波形鋼腹板組合箱梁試驗(yàn)梁,試驗(yàn)梁按實(shí)橋尺寸進(jìn)行1∶10縮尺制作(如圖6所示).試驗(yàn)梁為3 m+3 m的波形鋼腹板連續(xù)箱梁橋,梁截面高度為0.35 m,混凝土頂板寬度為1.35 m,混凝土底板寬度為0.65 m,頂板懸臂段長度為0.35 m,腹板高度為0.285 m,共設(shè)3道支座橫隔板和4道中橫隔板.波形鋼腹板的厚度為1.2 mm.波形鋼腹板的材料特性通過力學(xué)試驗(yàn)獲得,其屈服應(yīng)力為296 MPa,Poisson比為0.3,彈性模量為210 GPa.上、下翼板混凝土的28 d測得抗壓強(qiáng)度的平均值為51.2 MPa,Poisson比為0.2,彈性模量為34.5 GPa.圖7 三維波形鋼腹板的ANSYS模型

式中,Ex為局部坐標(biāo)系下x方向的等效彈性模量; Ey為局部坐標(biāo)系下y方向的等效彈性模量; νxy為局部坐標(biāo)系下x方向的Poisson比; νyx為局部坐標(biāo)系下y方向的Poisson比; Gxy為等效剪切模量.圖2 一個(gè)波長的波形示意圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]波形鋼腹板箱梁畸變應(yīng)力分析[J]. 邵江艷,張?jiān)?趙慶友,姚曉東.  應(yīng)用數(shù)學(xué)和力學(xué). 2019(10)
[2]基于剪切附加撓度的波形鋼腹板組合箱梁撓度計(jì)算[J]. 李麗園,周茂定,冀偉,劉世忠.  東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(02)
[3]基于紐瑪克法的變截面波形鋼腹板組合箱梁畸變效應(yīng)分析[J]. 李立峰,周聰,王連華,任虹昌.  中國公路學(xué)報(bào). 2018(06)
[4]波形鋼腹板PC組合箱梁橋的撓度計(jì)算與分析[J]. 冀偉,藺鵬臻,劉世忠.  西南交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(01)
[5]單箱多室波形鋼腹板組合箱梁動(dòng)力特性研究[J]. 鄭尚敏,萬水,程海根.  鐵道工程學(xué)報(bào). 2017(09)
[6]內(nèi)襯混凝土對(duì)波形鋼腹板剛構(gòu)橋扭轉(zhuǎn)和畸變性能的影響[J]. 劉保東,胥睿,李祖碩,陳海波.  中國鐵道科學(xué). 2017(03)
[7]波形鋼腹板PC簡支箱梁橋局部與整體動(dòng)力沖擊系數(shù)的計(jì)算分析[J]. 冀偉,鄧露,何維,劉世忠,藺鵬臻.  振動(dòng)與沖擊. 2017(08)
[8]多跨等截面波形鋼腹板PC連續(xù)箱梁橋豎向彎曲振動(dòng)頻率的計(jì)算[J]. 冀偉,鄧露,劉世忠,藺鵬臻.  振動(dòng)與沖擊. 2016(18)
[9]波形鋼腹板PC連續(xù)箱梁橋自振頻率分析與試驗(yàn)研究[J]. 冀偉,劉世忠,藺鵬臻.  中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(04)



本文編號(hào)：3542330