基于拟塑性变形的无应力构形控制法研究

发布时间：2024-02-23 08:56

　　无应力状态控制法凭借其工程应用中的优势,在现代分阶段成形大跨度桥梁的施工控制中得到越来越广泛的应用。该方法的理论基础是最小位能原理,尚未形成一般的力学理论框架;且基于空间欧拉梁单元的无应力状态控制法平衡方程,研究尚不完善,基于空间欧拉梁单元的无应力状态控制法在分阶段成形的曲梁桥的应用,仍存在空白,为此本文主要做了以下研究:分别以平面欧拉梁单元、平面剪弯Timoshenko梁单元为研究对象,从一般的力学角度探讨了塑性变形对无应力状态量的影响,阐述了分阶段成形结构平衡方程的塑性理论意义。在前文研究的基础上推导了分阶段成形空间欧拉梁单元结构的平衡方程。以两端固结空间曲梁结构为算例,编写了分阶段成形空间欧拉梁单元结构MATLAB有限元程序,验证了空间欧拉梁单元的分阶段成形结构平衡方程的正确性,并明确了空间欧拉梁单元的分阶段成形结构无应力控制法原理,指出了平衡方程的使用方法。以某曲梁斜拉桥为工程背景,根据既得原理,利用有限元软件MIDAS/Civil实现了基于空间梁单元的无应力构形控制法对曲梁斜拉桥的施工控制仿真分析,并设置了不考虑无应力扭率的无应力构形控制法对照组模型,对比分析了两对照组所得最...

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
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第1章 绪论
    1.1 分阶段成形桥梁概述
        1.1.1 分阶段成形桥梁发展
        1.1.2 分阶段成形桥梁结构分析方法
        1.1.3 无应力状态控制法
    1.2 无应力构形控制法研究现状
    1.3 本文研究背景
    1.4 本文研究内容与方法
第2章 平面杆单元的塑性变形与无应力构形
    2.1 概述
    2.2 平面欧拉梁单元
        2.2.1 单轴拉压杆单元
        2.2.2 平面纯弯曲梁单元
        2.2.3 平面欧拉梁单元
        2.2.4 小结
    2.3 平面剪弯Timoshenko梁单元
        2.3.1 剪切变形
        2.3.2 弯曲变形
        2.3.3 小结
    2.4 本章小结
第3章 基于空间欧拉梁单元的分阶段成形结构平衡方程
    3.1 空间欧拉梁单元分阶段成形结构平衡方程推导
        3.1.1 轴向拉压与xoy平面内弯曲
        3.1.2 xoz平面内弯曲
        3.1.3 扭转
    3.2 程序验证
        3.2.1 概述
        3.2.2 算例概况
        3.2.3 按结构一次成形计算
        3.2.4 按结构分阶段成形计算
    3.3 本章小结
第4章 基于空间梁单元的无应力构形控制法在曲梁斜拉桥施工阶段分析中的应用
    4.1 概述
    4.2 工程背景
    4.3 模型概述
        4.3.1 结构构件模拟
        4.3.2 边界条件
        4.3.3 施工阶段划分
        4.3.4 所采用荷载
    4.4 有限元分析流程
        4.4.1 求解目标索力
        4.4.2 求解拉索无应力长度
        4.4.3 施工阶段正装分析
    4.5 与目标成桥状态响应的对比分析
        4.5.1 南塔响应对比
        4.5.2 北塔响应对比
        4.5.3 主梁响应对比
        4.5.4 索力对比
    4.6 本章小结
第5章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
致谢
参考文献



本文编号：3907370