本文關(guān)鍵詞：新型搶修鋼梁靜力性能試驗(yàn)研究

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【摘要】：應(yīng)急橋梁是臨時(shí)性的成套器材裝備,鐵路搶修鋼梁作為應(yīng)急橋梁的一種,它可以用于鐵路、公路的戰(zhàn)時(shí)或平時(shí)搶修,并且可以反復(fù)、快速的拆裝使用。我院承擔(dān)了國(guó)家交戰(zhàn)辦和鐵道部下達(dá)的鐵路中等跨度新型搶修鋼梁的研制任務(wù),經(jīng)過(guò)前期工作,進(jìn)入橋梁結(jié)構(gòu)力學(xué)分析階段。本文主要研究了中等跨度新型搶修鋼梁的靜力性能。主要開展了如下工作:首先,為了建立合理的有限元計(jì)算模型,認(rèn)真研究了新型搶修鋼梁的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和各構(gòu)件的連接構(gòu)造,并對(duì)ANSYS軟件中的部分梁?jiǎn)卧?桿單元以及殼單元進(jìn)行了介紹,建立了有限元模型,并通過(guò)ANSYS對(duì)新型搶修鋼梁的靜力性能進(jìn)行計(jì)算分析研究。其次,根據(jù)新型搶修鋼梁的試驗(yàn)?zāi)康暮驮囼?yàn)內(nèi)容,進(jìn)行測(cè)點(diǎn)布置,計(jì)算試驗(yàn)荷載,確定了加載程序,制定了新型搶修鋼梁的試驗(yàn)方案,對(duì)新型搶修鋼梁進(jìn)行試驗(yàn)研究。最后,通過(guò)選擇合適的處理試驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。結(jié)合數(shù)值模擬計(jì)算和試驗(yàn)這兩種方法,研究了鋼梁在兩種最不利荷載工況下的靜力性能,主要包括:跨中最大彎矩狀態(tài)下,梁跨豎向剛度和跨中上下弦桿的強(qiáng)度,以及跨中腹板加板后對(duì)結(jié)構(gòu)受力性能的影響;梁端最大剪力狀態(tài)下,梁端斜桿的強(qiáng)度以及頸部螺栓連接的行為表現(xiàn)。通過(guò)試驗(yàn)數(shù)據(jù)和ANSYS數(shù)據(jù)對(duì)比,確定了新型搶修鋼梁合理的計(jì)算模型;通過(guò)對(duì)新型搶修鋼梁豎向剛度和橫向剛度的試驗(yàn)研究,分析了橋面系結(jié)構(gòu)對(duì)鋼梁主桁結(jié)構(gòu)的影響程度。對(duì)新型搶修鋼梁計(jì)算模型進(jìn)行了更進(jìn)一步的簡(jiǎn)化,利用簡(jiǎn)化模型計(jì)算跨中弦桿和梁端斜桿的軸向應(yīng)力及鋼梁整體變形。本文通過(guò)對(duì)該梁的數(shù)值模擬和試驗(yàn)研究可望為以后搶修鋼梁的研究奠定可靠的理論基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：新型搶修鋼梁 ANSYS 結(jié)構(gòu)分析 靜力試驗(yàn)
【學(xué)位授予單位】：石家莊鐵道大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U446
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第一章 緒論9-14
• 1.1 概述9-10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外應(yīng)急橋梁的現(xiàn)狀與發(fā)展概況10-11
• 1.3 橋梁結(jié)構(gòu)計(jì)算技術(shù)的發(fā)展11-12
• 1.4 論文主要研究?jī)?nèi)容12-14
• 第二章 新型搶修鋼梁有限元模型建立14-30
• 2.1 引言14
• 2.2 鋼梁主要技術(shù)指標(biāo)14-16
• 2.2.1 適用范圍與荷載14
• 2.2.2 主要技術(shù)指標(biāo)14-15
• 2.2.3 適用性要求15
• 2.2.4 拼裝架設(shè)15
• 2.2.5 其他要求15-16
• 2.3 鋼梁結(jié)構(gòu)特點(diǎn)16-22
• 2.3.1 結(jié)構(gòu)總體構(gòu)成16-17
• 2.3.2 弦桿17-18
• 2.3.3 菱形構(gòu)架18-19
• 2.3.4 端構(gòu)架19-20
• 2.3.5 縱梁20-21
• 2.3.6 橋面構(gòu)架21-22
• 2.3.7 間隔撐22
• 2.3.8 構(gòu)件、弦桿及橋面間的連接22
• 2.3.9 縱梁與橋面構(gòu)架的連接22
• 2.4 ANSYS中的梁、桿、殼單元22-27
• 2.4.1 ANSYS簡(jiǎn)介22-23
• 2.4.2 ANSYS中的梁?jiǎn)卧?/span>23-25
• 2.4.3 ANSYS中的桿單元25
• 2.4.4 ANSYS中的殼單元25-27
• 2.4.5 ANSYS中的梁桿連接問(wèn)題27
• 2.5 建立ANSYS計(jì)算模型27-30
• 第三章 新型搶修鋼梁靜力試驗(yàn)30-46
• 3.1 概況30
• 3.2 試驗(yàn)方案30-39
• 3.2.1 試驗(yàn)?zāi)康?/span>30
• 3.2.2 試驗(yàn)內(nèi)容30-31
• 3.2.3 測(cè)點(diǎn)布置31-32
• 3.2.4 試驗(yàn)荷載的確定32-34
• 3.2.5 加載程序34-39
• 3.3 數(shù)據(jù)處理39-46
• 3.3.1 引言39-40
• 3.3.2 “Q”檢驗(yàn)法40-41
• 3.3.3 分析結(jié)果的可信范圍41-46
• 第四章 最大彎矩狀態(tài)下靜力性能分析46-81
• 4.1 豎向撓度分析46-60
• 4.1.1 試驗(yàn)數(shù)據(jù)與ANSYS模型計(jì)算結(jié)果對(duì)比46-54
• 4.1.2 考慮橋面系對(duì)豎向剛度貢獻(xiàn)時(shí)的分析54-60
• 4.2 跨中上下弦桿軸向應(yīng)力分析60-79
• 4.2.1 局部應(yīng)力系數(shù)計(jì)算60-66
• 4.2.2 試驗(yàn)數(shù)據(jù)與ANSYS模型計(jì)算結(jié)果對(duì)比分析66-77
• 4.2.3 跨中下弦桿腹板加板前后應(yīng)力對(duì)比77-79
• 4.3 本章小結(jié)79-81
• 第五章 梁端最大剪力狀態(tài)下靜力性能分析81-89
• 5.1 端部拉桿軸向應(yīng)力對(duì)比81-85
• 5.1.1 菱形構(gòu)架拉桿應(yīng)力分析81-82
• 5.1.2 端構(gòu)架拉桿應(yīng)力分析82-85
• 5.2 頸部螺栓拉應(yīng)力分析85-87
• 5.3 本章小結(jié)87-89
• 第六章 橋面系對(duì)主桁結(jié)構(gòu)靜力性能的影響89-97
• 6.1 通過(guò)橫向撓度分析影響程度89-94
• 6.1.1 考慮橋面系的部分作用89-91
• 6.1.2 不考慮橋面系的作用91-94
• 6.2 鋼梁變形和應(yīng)力的簡(jiǎn)化分析94-96
• 6.2.1 平面桁架計(jì)算弦桿內(nèi)力94-95
• 6.2.2 一根簡(jiǎn)支梁計(jì)算變形95-96
• 6.3 本章小結(jié)96-97
• 第七章 結(jié)論與展望97-99
• 7.1 結(jié)論97-98
• 7.2 展望98-99
• 參考文獻(xiàn)99-102
• 致謝102-103
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷、在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文103

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本文編號(hào)：552376