车辆动荷载作用下预应力混凝土斜交箱梁桥剪力滞效应研究

发布时间：2017-10-26 13:02

  本文关键词：车辆动荷载作用下预应力混凝土斜交箱梁桥剪力滞效应研究

  更多相关文章： 斜交箱梁桥 车辆动荷载 剪力滞效应 预应力水平

【摘要】：在交通建设时,斜交箱梁桥可以使得线路趋于更加优化,能够更好地适应线路的变化,因此在进行设计的时候得到了广泛地采用。在对斜交箱梁桥研究的时候,以前大多是施加静力荷载来进行研究,但是在车辆移动荷载作用下,斜交箱梁桥的剪力滞效应的研究还不是十分充分,因此本文建立了动力荷载作用下斜交箱梁桥有限元模型,对不同参数变化时斜交箱梁桥的剪力滞效应变化趋势进行了研究和探讨。通过应用ANSYS建立了简支斜交箱形梁桥和连续斜交箱形梁桥的三维实体单元模型。首先对车-桥模型进行了介绍,车辆选用6参数2自由度的1/4车辆模型,预应力混凝土斜交箱梁桥选用SOLID65和LINK8单元进行模拟,通过和已知文献车-桥耦合模型对比验证了本文动力分析模型的正确性。然后分析了斜交桥梁的不利截面位置,对其在动荷载作用下随参数改变时的剪力滞效应变化趋势进行了研究,这些参数主要有:行车速度、斜度、行车位置、宽跨比、翼缘板宽度、横隔板数目、预应力水平、轴重以及跨长比等,得到如下结论:跨中截面是预应力混凝土简支斜交箱梁桥的最不利截面,随着参数的变化,经过计算认为行车速度、宽跨比、行车位置会对其剪力滞效应产生更为明显影响;各跨跨中截面是预应力混凝土三跨连续斜交箱梁桥的最不利截面,通过对比认为行车速度、宽跨比、行车位置、翼缘板宽度的不同会对各跨跨中截面剪力滞系数产生较大的影响。在文章结尾对如何降低剪力滞效应提出了一些建议。
【关键词】：斜交箱梁桥 车辆动荷载 剪力滞效应 预应力水平
【学位授予单位】：石家庄铁道大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U441
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第一章 绪论9-22
• 1.1 斜交箱梁桥概述9-10
• 1.2 斜交箱梁桥剪力滞介绍10-12
• 1.2.1 斜交箱梁桥的概念及分类10-11
• 1.2.2 剪力滞效应11-12
• 1.3 斜交箱梁桥剪力滞的研究现状12-19
• 1.4 斜交箱梁桥剪力滞的研究意义19-20
• 1.5 主要研究内容20-22
• 第二章 斜交箱梁桥的剪力滞效应22-32
• 2.1 斜交箱梁桥的力学特性22-23
• 2.2 矩形箱梁剪力滞的变分解法23-25
• 2.2.1 基本假定23-24
• 2.2.2 变分方程的推导24-25
• 2.3 梯形箱梁剪力滞的变分解法25-27
• 2.3.1 考虑剪力滞效应的位移函数25-26
• 2.3.2 剪力滞微分方程的推导26-27
• 2.4 简支梁和连续梁的剪力滞系数计算公式27-31
• 2.4.1 简支箱形梁在集中荷载作用下28-29
• 2.4.2 简支箱形梁在均布荷载作用下29-30
• 2.4.3 连续箱梁剪力滞的叠加法求解30-31
• 2.5 本章小结31-32
• 第三章 预应力混凝土斜交箱梁桥模型的建立32-40
• 3.1 车辆模型32-33
• 3.1.1 车辆模型的建立33
• 3.1.2 车辆模型参数33
• 3.1.3 车辆的动力方程33
• 3.2 桥梁有限元模型33-38
• 3.2.1 截面尺寸和材料参数34
• 3.2.2 ANSYS单元的选择34-36
• 3.2.3 预应力钢筋的布置36-38
• 3.3 车-桥有限元模型38
• 3.4 车-桥有限元模型的验证38-39
• 3.5 本章小结39-40
• 第四章 车辆动载下斜交箱梁桥的剪滞效应分析40-67
• 4.1 动荷载下简支斜交箱梁桥剪力滞的分布规律40-42
• 4.1.1 桥面和截面介绍40-41
• 4.1.2 简支斜交箱梁桥剪力滞的纵向变化规律41-42
• 4.2 动荷载下简支斜交箱梁桥剪力滞效应的参数分析42-48
• 4.2.1 速度参数的影响42-43
• 4.2.2 斜度参数的影响43-44
• 4.2.3 行车位置参数的影响44
• 4.2.4 宽跨比参数的影响44-45
• 4.2.5 翼缘板宽度参数的影响45-46
• 4.2.6 横隔板数目参数的影响46-47
• 4.2.7 预应力水平参数的影响47-48
• 4.2.8 轴重参数的影响48
• 4.3 动荷载下连续斜交箱梁桥剪力滞的分布规律48-49
• 4.3.1 桥面和截面介绍48-49
• 4.3.2 连续斜交箱梁桥剪力滞的纵向变化规律49
• 4.4 动荷载下三跨连续斜交箱梁桥剪力滞效应的参数分析49-65
• 4.4.1 速度参数的影响50-51
• 4.4.2 斜度参数的影响51-53
• 4.4.3 行车位置参数的影响53-55
• 4.4.4 宽跨比参数的影响55-56
• 4.4.5 翼缘板宽度参数的影响56-58
• 4.4.6 横隔板数目参数的影响58-60
• 4.4.7 预应力水平参数的影响60-61
• 4.4.8 轴重参数的影响61-63
• 4.4.9 边跨与中跨跨长比参数的影响63-65
• 4.5 本章小结65-67
• 第五章 结论与展望67-70
• 5.1 结论67-69
• 5.2 展望69-70
• 参考文献70-74
• 致谢74-75
• 个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文75

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本文编号：1098764