动荷载作用下曲线箱梁剪力滞理论分析与试验研究

发布时间：2021-06-22 15:03

　　在桥梁结构中,薄壁箱型梁是一种常见的结构形式,而剪力滞效应是箱梁薄壁受力最典型的特征。大量的研究表明剪力滞效应不仅会引起梁体局部应力集中,造成开裂,还会削弱弯梁的刚度,导致跨中挠度增大,影响了结构的安全性和耐久性。目前,静荷载作用下薄壁箱梁剪力滞效应研究已日益得到完善。受车辆动荷载的冲击和竖向地震的激励,曲线箱梁计入曲率的影响除了产生强烈的弯曲、扭转、剪力滞耦合变形外,同时还出现截面的翘曲、畸变,增加了研究的难度;此外,动剪力滞效应不仅考虑了结构的空间力学特点,还考虑了放大效应,使得动荷载作用下曲线箱梁剪力滞效应的研究非常有必要。本文采用理论分析、有限元仿真和试验手段对薄壁曲线箱梁在动荷载作用下的剪力滞效应进行了研究,主要包括以下部分:（1）系统地综述和归纳了薄壁箱梁空间力学特点及剪力滞效应研究现状、手段方法,为学者们对薄壁箱梁剪力滞做进一步深入研究提供参考。（2）通过在翼板中引入剪力滞翘曲位移函数,分别假设薄壁曲线箱梁剪力滞翘曲位移函数按抛物线系列、指数函数、余弦函数和悬链线分布,基于最小势能原理和Hamilton原理推导了薄壁曲线箱梁考虑剪滞变形振动控制微分方程及相应的边界条件,通... 

【文章来源】：武汉工程大学湖北省

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 曲线箱梁研究现状
    1.3 剪力滞效应研究现状
    1.4 薄壁箱梁剪力滞动力效应研究
    1.5 本文研究内容
第2章 薄壁曲线箱梁考虑剪力滞效应的振动分析
    2.1 自由振动分析
        2.1.1 剪力滞翘曲位移模式
        2.1.2 考虑剪滞变形的振动控制微分方程
        2.1.3 竖向弯曲振动基频
        2.1.4 算例
    2.2 均布动载作用下强迫振动分析
        2.2.1 动力响应
        2.2.2 算例
    2.3 本章小结
第3章 连续曲线箱梁剪力滞效应振动台试验研究与有限元分析
    3.1 试验概况
    3.2 有限元模型
    3.3 试验结果与有限元分析比较
    3.4 非径向支撑对连续曲线箱梁剪力滞效应的影响
        3.4.1 非径向支撑角
        3.4.2 非径向支撑方向
    3.5 本章小结
第4章 薄壁曲线箱梁空间地震响应计算方法
    4.1 D'Alembert振动平衡微分方程
        4.1.1 单元刚度矩阵
        4.1.2 单元质量矩阵
        4.1.3 地震质量矩阵
    4.2 算例
    4.3 本章小结
第5章 结论与展望
    5.1 主要结论
    5.2 展望
参考文献
攻读硕士期间发表的论文
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]波形钢腹板组合箱梁约束扭转频率理论解[J]. 安建,谢凌志,陈宜言,盖卫明,姜瑞娟.  地震工程与工程振动. 2017(02)
[2]基于势能驻值原理的薄壁箱梁畸变效应分析[J]. 张元海,刘泽翔,林丽霞,周茂定.  中南大学学报(自然科学版). 2016(10)
[3]移动荷载作用下薄壁曲线箱梁剪力滞效应分析[J]. 卢海林,蔡恒,汤正.  铁道建筑. 2016(09)
[4]比拟杆法分析研究单箱三室箱梁剪力滞效应[J]. 赵志峰,蔺鹏臻,方炜彬.  铁道科学与工程学报. 2016(04)
[5]比拟杆法在单箱双室箱梁剪力滞效应中的应用[J]. 周炜,蔺鹏臻.  力学与实践. 2016(02)
[6]均质箱梁在分布动载作用下考虑剪力滞效应的稳态解[J]. 陈玉骥,罗旗帜,周爱国.  四川建筑科学研究. 2014(05)
[7]薄壁箱梁畸变分析理论的研究[J]. 徐勋,强士中.  工程力学. 2013(11)
[8]薄壁箱梁剪力滞效应分析的初参数法[J]. 张元海,林丽霞.  工程力学. 2013(08)
[9]变分原理分析混凝土箱梁的剪力滞效应[J]. 蔺鹏臻,刘凤奎,冀伟,张元海.  铁道学报. 2013(02)
[10]斜交支承连续箱梁剪力滞效应的梁段有限元分析[J]. 张元海,苏燕东,林丽霞.  铁道学报. 2012(10)

博士论文
[1]薄壁箱梁剪力滞效应的理论分析与试验研究[D]. 张玉红.兰州交通大学 2011
[2]薄壁箱梁剪力滞效应理论分析与试验研究[D]. 程海根.西南交通大学 2003



本文编号：3243052