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考虑摩阻效应的大行程滑移支座非线性耦合分析

发布时间:2018-06-04 09:14

  本文选题:桥梁工程 + 几何非线性 ; 参考:《长安大学学报(自然科学版)》2017年02期


【摘要】:为解决大跨结构支座类构件在其接触面发生特大相对滑移情况下的边界非线性与结构整体几何非线性耦合效应分析问题,基于平面杆系结构有限元分析理论,提出适用于考虑动、静摩阻力的大行程滑移支座全过程受力及变形特性非线性解决方法。完善可精确考虑轴力、弯矩耦合效应的基于随动坐标系下总体拉格朗日列式(CR-TL)的全量梁柱理论,使其适用于一般结构大位移条件下的快速几何非线性分析;采用双单元模式建立滑移支座非线性计算模型,优化适合动、静摩擦因数的滑动-停止判别条件;利用动态单元法、动态刚臂单元法及修正的主从节点法考虑大行程滑移支座滑动模拟过程中的支座斜置现象;建立符合支座滑动全过程受力特性的梁柱理论计算模式,并提出与之相适应的求解非线性方程的变刚度法,以及适应多支座体系协同工作模式的内部折减系数法。研究结果表明:利用CR-TL全量梁柱理论进行大跨斜拉桥结构施工全过程分析时,在相同计算精度水平下,其计算效率可提高30%;当采用不同支座模拟方式时,完全滑动及带摩阻力滑动条件下的单支座与双支座刚架结构位移计算结果相差可达44%~55%;在车辆荷载作用下,大跨斜拉桥结构主梁纵向位移及索塔偏位差达到10cm级别,显著改变了结构的响应特征,提出的理论能够实现对同类工程问题的精细分析。
[Abstract]:In order to solve the problem of the coupling effect between boundary nonlinearity and geometric nonlinearity of long-span structural support members in the case of extraordinarily large relative slippage of their contact surfaces, the finite element analysis theory of plane bar structure is based on the theory of finite element analysis. A nonlinear solution for the whole process of load and deformation characteristics of large stroke sliding bearing is proposed, which is suitable for consideration of dynamic and static friction. The complete Liang Zhu theory based on the total Lagrangian series CR-TL in the following coordinate system can be considered accurately and the coupling effect of bending moment can be considered accurately, which makes it suitable for the fast geometric nonlinear analysis of general structures with large displacement. The nonlinear calculation model of sliding bearing is established by using the two-element model, and the sliding stop discriminant condition suitable for the dynamic and static friction coefficient is optimized, and the dynamic element method is used to determine the stability of the sliding bearing. The dynamic rigid-arm element method and the modified master-slave node method take into account the oblique phenomenon of the bearing in the simulation process of the large-stroke sliding bearing, and establish the Liang Zhu theoretical calculation model, which accords with the mechanical characteristics of the whole sliding process of the bearing. The variable stiffness method for solving nonlinear equations and the internal reduction coefficient method for cooperative working mode of multi-support system are proposed. The results show that the calculation efficiency can be improved by 30% under the same precision level when the whole construction process of the long-span cable-stayed bridge is analyzed by using the CR-TL total Liang Zhu theory, and when different bearing simulation methods are adopted, Under the condition of complete sliding and sliding with friction resistance, the difference between the displacement calculation results of single support and double support rigid frame structure can reach 44% and 55%. Under the action of vehicle load, the longitudinal displacement of the main beam and the deviation of cable tower of long span cable-stayed bridge can reach 10cm grade. The response characteristics of the structure are changed significantly, and the theory presented can realize the fine analysis of similar engineering problems.
【作者单位】: 长沙理工大学桥梁工程湖南省高校重点实验室;长沙理工大学土木与建筑学院;
【基金】:国家自然科学基金项目(51678070,51678068) 桥梁工程湖南省高校重点实验室开放基金项目(13KA03) 国家重点基础研究发展计划(“九七三”计划)项目(2015CB 057706) 湖南省教育厅科研项目(10K006)
【分类号】:U441

【参考文献】

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3 张彬;刘欣;李洋;;板式橡胶支座滑动的地震响应分析[J];噪声与振动控制;2014年06期

4 李悦;李冲;李茜;;地震作用下板式橡胶支座滑移对中小跨径梁桥抗震性能的影响[J];土木工程学报;2014年S1期

5 陈政清;;梁杆结构几何非线性有限元的数值实现方法[J];工程力学;2014年06期

6 邓继华;邵旭东;张阳;彭建新;;考虑索端刚臂的斜拉桥空间拉索非线性分析[J];湖南大学学报(自然科学版);2014年01期

7 陈俊岭;彭文兵;马人乐;王永;;不对称高位滑移连接双塔结构的抗震性能分析[J];建筑结构;2013年23期

8 李枝军;葛飞;徐秀丽;王凯睿;;板式橡胶支座性能有限元模拟与试验研究[J];东南大学学报(自然科学版);2013年06期

9 王常峰;朱春林;陈兴冲;;活动支座摩擦作用对连续梁桥弹塑性地震反应的影响[J];公路交通科技;2013年05期

10 韩强;刘卫刚;杜修力;亓路宽;;多球面滑动摩擦隔震支座计算模型及其试验确认[J];中国公路学报;2012年05期

【共引文献】

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2 颜东煌;董道福;陈常松;涂光亚;袁明;李炎;;考虑摩阻效应的大行程滑移支座非线性耦合分析[J];长安大学学报(自然科学版);2017年02期

3 文颖;孙明文;李特;曾庆元;;杆系结构非线性后屈曲分析的增量割线刚度法[J];工程力学;2016年12期

4 董道福;陈常松;颜东煌;涂光亚;袁明;;单元解体法精确求解梁元无应力构形[J];湖南大学学报(自然科学版);2016年11期

5 王宝夫;韩强;杜修力;;滑动摩擦支座隔震桥梁地震反应分析[J];土木工程学报;2016年S2期

6 刘学强;;大跨度连续梁桥摩擦摆支座布置及参数研究[J];铁道标准设计;2016年11期

7 陈宏杰;王海龙;唐斯聪;王峗鑫;;某独塔单索面斜拉桥的模态变化及索力预测研究[J];河北建筑工程学院学报;2016年03期

8 赵桂峰;陈怡文;李大望;;硬弹簧滑移系统稳态随机响应的等效化预测及适用性分析[J];世界地震工程;2016年02期

9 张超;陶婷;王丹;;基于绕轴矩阵算法的超高层弹塑性动力时程分析[J];山西建筑;2016年17期

10 彭伟;李建中;;使用板式橡胶支座连续梁桥主梁位移控制[J];噪声与振动控制;2016年02期

【二级参考文献】

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1 康清;黄襄云;陈建秋;周露;;多跨连续隔震桥梁的地震反应研究[J];地震工程与工程振动;2014年01期

2 李冲;王克海;李悦;李茜;;板式橡胶支座摩擦滑移抗震性能试验研究[J];东南大学学报(自然科学版);2014年01期

3 王常峰;陈兴冲;朱春林;夏修身;;考虑支座及限位装置非线性的接触摩擦单元模型[J];工程力学;2013年08期

4 许祥;鞠三;刘伟庆;徐秀丽;李雪红;李枝军;;桥梁结构地震碰撞分析模型的碰撞刚度计算方法研究[J];振动与冲击;2013年12期

5 汤虎;李建中;;板式橡胶支座桥梁地震位移控制方法[J];中国公路学报;2013年03期

6 王常峰;朱春林;陈兴冲;;活动支座摩擦作用对连续梁桥弹塑性地震反应的影响[J];公路交通科技;2013年05期

7 焦驰宇;张恺;张连普;龙佩恒;;考虑支座摩擦和墩柱损伤的桥梁用液体粘滞阻尼器参数确定方法[J];振动与冲击;2013年06期

8 闫旭;贺金海;袁万城;党新志;;连续梁桥隔震方案比较[J];地震工程与工程振动;2013年01期

9 龚健;周云;邓雪松;;某摩擦摆隔震框架结构地震反应分析[J];土木工程学报;2012年S2期

10 邓继华;邵旭东;;基于U.L列式的带刚臂平面梁元非线性分析[J];湖南大学学报(自然科学版);2012年05期

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本文编号:1976824

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