移动车辆荷载作用下钢—混组合梁桥动力性能研究
发布时间：2021-02-15 22:39
钢-混组合梁桥具有优良的力学性能,能够结合钢材的抗拉性能和混凝土的抗压性能,又因为其自重轻、刚度大、综合效益好等诸多性能优势,如今在全世界的桥梁建设中得到了越来越广泛的应用,我国该类型桥梁的建设也越来越多。然而,目前国内关于钢-混组合梁桥的研究普遍集中在静力分析方面,关于其动力分析的研究比较少见。另外,桥梁在运营期间受车辆荷载作用频繁,随着交通量的日益增长,车辆的动力效应对桥梁的影响也越来越显著。本文针对移动车辆荷载作用下的钢-混组合梁桥进行研究,推导了一端简支一端固结简支梁桥自振频率的解析解。并针对实例桥梁,建立了具有不同界面剪切刚度的有限单元模型,研究连续组合梁桥的自振频率的快速计算方法。分析了简谐荷载、1/4车辆模型、1/2车辆模型和整车模型作用下桥梁的动力性能变化,并且分别从简支梁桥和连续梁桥出发,对钢-混组合梁桥进行动力性能的参数分析。本文针对不同边界条件推导钢-混组合梁桥考虑滑移的自振频率解析解,并建立了有限单元模型进行验证,解析解在低阶与有限单元解十分接近,推导结果和模型互相验证,具有可靠性。并研究发现了一种等跨径等截面连续组合梁桥的自振频率的快速计算方法,通过两端简支的...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：122 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
不计滑移时的钢混组合梁微元示意图
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文-15-图2-2考虑滑移时的钢混组合梁微元示意图2.2钢-混组合梁桥自振频率方程推导2.2.1振动方程推导（1）不考虑滑移对于不考虑滑移情况时的钢-混组合梁桥，可列得竖向力平衡方程：()0ccccgcccVpdxpVdVff(2-1)()0scssgscsVpVdVff(2-2)假设混凝土板和钢梁中性轴之间的距离为h，对钢梁和混凝土板两部分分开取距，可以得到弯矩平衡方程：22220.5[()()][0.5()0.5()]0cccccgcccMVdxpdxpdxMdMfdxfdx(2-3)222[0.5()0.5()0.5()]0sssscgscsMVdxMdMpdxfdxfdx(2-4)经过一系列化简推导得到振动方程为：242BB4mcEIpttx(2-5)又(x,t)(x)q(t)，p0代入，化简得到：2q(t)2q(t)q(t)0(2-6)解得：000()[cossin]nntnnndndndqqqteqtt(2-7)
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文 2.3 钢-混组合简支梁桥自振频率 2.3.1 计算分析样本选取 本文所选实例桥梁为京哈高速公路跨线桥，该桥为钢混组合梁桥，纵向长度为 30m，横向宽度为 8m，横截面示意图见图 2-3，横向设置三根主梁，主梁形式采用工字型钢梁，主梁之间间距 2.4m，钢主梁与混凝土桥面板之间用栓钉连接，为探究简支梁桥自振频率随桥梁跨径的变化规律，采用此桥的截面，选取 20m，25m，30m，35m，40m 五种跨径进行分析，跨径变化见表 2-1。
【参考文献】：
期刊论文
[1]楔形变截面钢-混凝土组合梁弯曲和自由振动的求积元分析[J]. 申志强,夏军,吴克刚,胡其高,程盼. 国防科技大学学报. 2018(01)
[2]钢-混凝土组合梁受力特性分析[J]. 刘占莹,张云龙,王静. 技术与市场. 2015(12)
[3]钢-混凝土组合梁考虑剪力滞和滑移的一阶自振频率[J]. 陈玉骥,罗旗帜. 烟台大学学报(自然科学与工程版). 2015(01)
[4]振动方程的线性多步法数值求解[J]. 杨岳民. 世界科技研究与发展. 2011 (01)
[5]界面滑移、竖向掀起及剪切变形对钢-混凝土组合连续梁动力性能的影响[J]. 戚菁菁,蒋丽忠,张传增,余志武. 中南大学学报(自然科学版). 2010(06)
[6]红水河斜拉桥在车辆通过时的动力响应分析[J]. 王贵春,潘家英. 世界桥梁. 2007(04)
[7]钢-混凝土预制板组合梁的试验研究[J]. 戴益民,廖莎. 建筑结构. 2007(01)
[8]高速列车与铁路简支组合梁动力相互作用仿真分析[J]. 冯星梅,陈庆中,史永吉. 中国铁道科学. 2005(04)
[9]城市轨道交通高架桥动力学性能仿真研究[J]. 万家,王澜,宣言,姜坚白. 中国铁道科学. 2004(04)
[10]高速铁路连续结合梁的响应分析[J]. 张晔芝. 铁道学报. 2002(06)
博士论文
[1]钢—混凝土结合梁桥动力性能及损伤识别的理论分析与模型试验研究[D]. 侯忠明.北京交通大学 2013
[2]地震作用下高速铁路桥上列车走行性研究[D]. 林玉森.西南交通大学 2007
[3]列车风与自然风联合作用下的车—桥耦合振动分析[D]. 黄林.西南交通大学 2007
[4]高速铁路列车—线路—桥梁耦合振动理论及应用研究[D]. 蔡成标.西南交通大学 2004
硕士论文
[1]不同连接程度下钢-混凝土组合梁的理论及试验研究[D]. 李文贤.东南大学 2018
[2]剪力钉集束式与均布式布置下钢—混组合梁桥受力分析[D]. 万杰.武汉理工大学 2014
[3]大跨度连续组合箱梁桥连接件设计方法研究[D]. 邓青儿.同济大学 2007
本文编号：3035654
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：122 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
不计滑移时的钢混组合梁微元示意图
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文-15-图2-2考虑滑移时的钢混组合梁微元示意图2.2钢-混组合梁桥自振频率方程推导2.2.1振动方程推导（1）不考虑滑移对于不考虑滑移情况时的钢-混组合梁桥，可列得竖向力平衡方程：()0ccccgcccVpdxpVdVff(2-1)()0scssgscsVpVdVff(2-2)假设混凝土板和钢梁中性轴之间的距离为h，对钢梁和混凝土板两部分分开取距，可以得到弯矩平衡方程：22220.5[()()][0.5()0.5()]0cccccgcccMVdxpdxpdxMdMfdxfdx(2-3)222[0.5()0.5()0.5()]0sssscgscsMVdxMdMpdxfdxfdx(2-4)经过一系列化简推导得到振动方程为：242BB4mcEIpttx(2-5)又(x,t)(x)q(t)，p0代入，化简得到：2q(t)2q(t)q(t)0(2-6)解得：000()[cossin]nntnnndndndqqqteqtt(2-7)
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文 2.3 钢-混组合简支梁桥自振频率 2.3.1 计算分析样本选取 本文所选实例桥梁为京哈高速公路跨线桥，该桥为钢混组合梁桥，纵向长度为 30m，横向宽度为 8m，横截面示意图见图 2-3，横向设置三根主梁，主梁形式采用工字型钢梁，主梁之间间距 2.4m，钢主梁与混凝土桥面板之间用栓钉连接，为探究简支梁桥自振频率随桥梁跨径的变化规律，采用此桥的截面，选取 20m，25m，30m，35m，40m 五种跨径进行分析，跨径变化见表 2-1。
【参考文献】：
期刊论文
[1]楔形变截面钢-混凝土组合梁弯曲和自由振动的求积元分析[J]. 申志强,夏军,吴克刚,胡其高,程盼. 国防科技大学学报. 2018(01)
[2]钢-混凝土组合梁受力特性分析[J]. 刘占莹,张云龙,王静. 技术与市场. 2015(12)
[3]钢-混凝土组合梁考虑剪力滞和滑移的一阶自振频率[J]. 陈玉骥,罗旗帜. 烟台大学学报(自然科学与工程版). 2015(01)
[4]振动方程的线性多步法数值求解[J]. 杨岳民. 世界科技研究与发展. 2011 (01)
[5]界面滑移、竖向掀起及剪切变形对钢-混凝土组合连续梁动力性能的影响[J]. 戚菁菁,蒋丽忠,张传增,余志武. 中南大学学报(自然科学版). 2010(06)
[6]红水河斜拉桥在车辆通过时的动力响应分析[J]. 王贵春,潘家英. 世界桥梁. 2007(04)
[7]钢-混凝土预制板组合梁的试验研究[J]. 戴益民,廖莎. 建筑结构. 2007(01)
[8]高速列车与铁路简支组合梁动力相互作用仿真分析[J]. 冯星梅,陈庆中,史永吉. 中国铁道科学. 2005(04)
[9]城市轨道交通高架桥动力学性能仿真研究[J]. 万家,王澜,宣言,姜坚白. 中国铁道科学. 2004(04)
[10]高速铁路连续结合梁的响应分析[J]. 张晔芝. 铁道学报. 2002(06)
博士论文
[1]钢—混凝土结合梁桥动力性能及损伤识别的理论分析与模型试验研究[D]. 侯忠明.北京交通大学 2013
[2]地震作用下高速铁路桥上列车走行性研究[D]. 林玉森.西南交通大学 2007
[3]列车风与自然风联合作用下的车—桥耦合振动分析[D]. 黄林.西南交通大学 2007
[4]高速铁路列车—线路—桥梁耦合振动理论及应用研究[D]. 蔡成标.西南交通大学 2004
硕士论文
[1]不同连接程度下钢-混凝土组合梁的理论及试验研究[D]. 李文贤.东南大学 2018
[2]剪力钉集束式与均布式布置下钢—混组合梁桥受力分析[D]. 万杰.武汉理工大学 2014
[3]大跨度连续组合箱梁桥连接件设计方法研究[D]. 邓青儿.同济大学 2007
本文编号：3035654
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/daoluqiaoliang/3035654.html
