本文關(guān)鍵詞：波形鋼腹板組合箱梁剪切、剪滯效應(yīng)影響的靜、動(dòng)力有限元分析

  更多相關(guān)文章： 波形鋼腹板組合箱梁 有限元 剪滯效應(yīng) 剪切變形效應(yīng) 自振特性

【摘要】：波形鋼腹板組合箱梁這種新型鋼混組合結(jié)構(gòu)的提出正好滿足減輕橋梁結(jié)構(gòu)的自重的要求,經(jīng)過國內(nèi)外諸多專家學(xué)者多年來的研究發(fā)現(xiàn),此類箱形結(jié)構(gòu)梁具有非常明確的受力特性,混凝土翼板承受結(jié)構(gòu)中大部分彎矩,而波形鋼腹板則承受了其中大部分剪力,而且還能減少預(yù)應(yīng)力損失。因此,這種波形鋼腹板組合箱梁結(jié)構(gòu)越來越受到廣大專家學(xué)者以及橋梁相關(guān)工作者的青睞。由于箱形結(jié)構(gòu)在受力作用下表現(xiàn)出十分良好的力學(xué)性能,因此,在波形鋼腹板組合結(jié)構(gòu)中也得到廣泛的使用。本文所運(yùn)用的是有限元分析方法,在綜合考慮剪滯與剪切變形雙重效應(yīng)影響的基礎(chǔ)上,通過能量變分原理導(dǎo)出了波形鋼腹板組合箱梁的控制微分方程并給出了解析解,并在該解析解的基礎(chǔ)上進(jìn)一步導(dǎo)出了單元?jiǎng)偠染仃嚺c節(jié)點(diǎn)荷載列陣,還根據(jù)相關(guān)方程編制了Fortran有限元程序。隨后,結(jié)合室內(nèi)試驗(yàn)梁算例對(duì)波形鋼腹板簡支梁和連續(xù)梁結(jié)合本文的理論推導(dǎo)結(jié)果、數(shù)值結(jié)果及實(shí)測(cè)結(jié)果作了對(duì)比分析。通過三者之間的對(duì)比可以得出以下結(jié)論:由本文計(jì)算方法得到的試驗(yàn)梁算例彎曲正應(yīng)力以及撓度的計(jì)算結(jié)果都比ANSYS實(shí)體單元模型的計(jì)算結(jié)果更符合實(shí)驗(yàn)測(cè)試的結(jié)果,進(jìn)而說明在對(duì)波形鋼腹板組合箱梁進(jìn)行設(shè)計(jì)與計(jì)算過程中,綜合考慮剪滯和剪切變形雙重效應(yīng)的影響是滿足實(shí)際情況的,而且使用本文得出的計(jì)算方法對(duì)波形鋼腹板組合箱梁的剪滯效應(yīng)進(jìn)行計(jì)算時(shí),只是使用梁單元而已,這就使該問題的求解得到了大大的簡化。同時(shí),本文也研究了剪滯與剪切變形雙重效應(yīng)對(duì)波形鋼腹板組合箱梁的自振特性的影響。
【關(guān)鍵詞】：波形鋼腹板組合箱梁 有限元 剪滯效應(yīng) 剪切變形效應(yīng) 自振特性
【學(xué)位授予單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U441;U448.216
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-17
• 1.1 波形鋼腹板PC組合箱梁概述8-11
• 1.1.1 波形鋼腹板的特點(diǎn)8
• 1.1.2 波形鋼腹板PC組合橋梁的發(fā)展與應(yīng)用8-11
• 1.2 波形鋼腹板預(yù)應(yīng)力混凝土（PC）組合橋梁的研究現(xiàn)狀11-15
• 1.2.1 抗彎性能研究11-12
• 1.2.2 抗剪性能研究12-13
• 1.2.3 剪滯效應(yīng)研究13-14
• 1.2.4 動(dòng)力性能研究14
• 1.2.5 抗扭和畸變性能研究14-15
• 1.3 課題來源及主要研究內(nèi)容15-17
• 2 波形鋼腹板組合箱梁剪滯、剪切雙重效應(yīng)的分析17-32
• 2.1 基本概念17-20
• 2.2 波形鋼腹板箱梁在雙重效應(yīng)作用下控制微分方程的推導(dǎo)和求解20-26
• 2.2.1 基本假設(shè)20-21
• 2.2.2 波形鋼腹板組合箱梁的抗剪剛度21
• 2.2.3 基本方程的推導(dǎo)21-26
• 2.3 均布荷載q作用下梁單元的內(nèi)力與位移的初參數(shù)解26-29
• 2.4 局部坐標(biāo)系下的單元?jiǎng)偠染仃嚰暗刃ЫY(jié)點(diǎn)荷載列陣29-31
• 2.5 本章小結(jié)31-32
• 3 動(dòng)力特性有限元分析32-42
• 3.1 運(yùn)動(dòng)方程32-34
• 3.1.1 局部坐標(biāo)系下梁單元的運(yùn)動(dòng)方程32-33
• 3.1.2 整體坐標(biāo)系下板梁單元的運(yùn)動(dòng)方程33-34
• 3.1.3 系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方程34
• 3.2 集中質(zhì)量矩陣與一致質(zhì)量矩陣34-36
• 3.3 自振特性分析36-39
• 3.4 子空間迭代法39-41
• 3.5 本章小結(jié)41-42
• 4 算例分析42-59
• 4.1 波形鋼腹板簡支梁剪滯、剪切效應(yīng)分析43-52
• 4.1.1 集中荷載作用下波形鋼腹板簡支梁剪滯效應(yīng)分析43-47
• 4.1.2 均布荷載作用下波形鋼腹板簡支梁剪滯效應(yīng)分析47-50
• 4.1.3 剪力滯、剪切變形效應(yīng)對(duì)波形鋼腹板簡支梁自振特性的影響50-52
• 4.2 波形鋼腹板連續(xù)梁剪滯效應(yīng)分析52-58
• 4.2.1 集中荷載作用下波形鋼腹板連續(xù)梁剪滯效應(yīng)分析52-57
• 4.2.2 剪力滯、剪切變形效應(yīng)對(duì)波形鋼腹板連續(xù)梁自振特性的影響57-58
• 4.3 本章小結(jié)58-59
• 5 結(jié)論與展望59-60
• 5.1 結(jié)論59
• 5.2 展望59-60
• 致謝60-61
• 參考文獻(xiàn)61-65
• 附錄A 單元?jiǎng)偠染仃囋丶暗刃ЫY(jié)點(diǎn)荷載列陣元素65-67
• 附錄B 程序簡要說明67-68
• 攻讀學(xué)位期間的研究成果68

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李立峰;侯立超;孫君翠;;波形鋼腹板抗剪性能的研究[J];湖南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2015年11期

2 陳水生;劉律;桂水榮;;波形鋼腹板PC組合箱梁橋在我國的研究進(jìn)展及應(yīng)用[J];公路工程;2015年03期

3 逯彥秋;安關(guān)鋒;程進(jìn);;改善型波形鋼腹板PC組合梁抗彎強(qiáng)度試驗(yàn)研究[J];哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào);2014年11期

4 冀偉;吳煥慶;劉世忠;;附加軸向位移對(duì)薄壁箱梁翼板應(yīng)力的影響[J];公路交通科技;2013年09期

5 張?jiān)?林麗霞;;薄壁箱梁剪力滯效應(yīng)分析的初參數(shù)法[J];工程力學(xué);2013年08期

6 朱力;蔡建軍;聶建國;;波形鋼腹板的彈性剪切屈曲強(qiáng)度[J];工程力學(xué);2013年07期

7 江克斌;丁勇;楊建奎;周寅智;;波形鋼腹板PC組合箱梁純扭作用下抗扭承載力試驗(yàn)研究[J];工程力學(xué);2013年06期

8 丁勇;江克斌;周寅智;楊建奎;;波形鋼腹板PC組合箱梁純扭作用下抗扭承載力計(jì)算模型[J];計(jì)算力學(xué)學(xué)報(bào);2013年01期

9 王圣保;;偏心荷載作用下波形鋼腹板PC組合梁的力學(xué)特性[J];中國公路學(xué)報(bào);2012年06期

10 聶建國;李法雄;樊健生;;波形鋼腹板梁變形計(jì)算的有效剛度法[J];工程力學(xué);2012年08期

，

本文編號(hào)：643483