基于等效原理的波形钢腹板组合箱梁桥动力特性分析

发布时间：2021-12-18 11:47

　　为了简化波形钢腹板组合箱梁的三维有限元建模过程,通过刚度和位移等效的方法将三维波形钢腹板有限元模型简化为二维正交各向异性板的有限元模型.简化之后的有限元模型几何外形简单,单元和自由度的数量大幅降低,减少了计算时间,提高了计算效率.通过对比三维波形钢腹板组合箱梁有限元模型的自振频率计算结果、二维等效正交各向异性板组合箱梁有限元模型的自振频率计算结果以及实测频率值,发现三者吻合良好,验证了等效模型有限元建模方法的正确性和可靠性.研究结论可为波形钢腹板组合箱梁桥提供一种简单的有限元建模方法. 

【文章来源】：应用数学和力学. 2020,41(07)北大核心CSCD

【文章页数】：10 页

【部分图文】：

波形钢腹板位移计算示意图

算例选取文献[18]中的两跨波形钢腹板组合箱梁试验梁,试验梁按实桥尺寸进行1∶10缩尺制作(如图6所示).试验梁为3 m+3 m的波形钢腹板连续箱梁桥,梁截面高度为0.35 m,混凝土顶板宽度为1.35 m,混凝土底板宽度为0.65 m,顶板悬臂段长度为0.35 m,腹板高度为0.285 m,共设3道支座横隔板和4道中横隔板.波形钢腹板的厚度为1.2 mm.波形钢腹板的材料特性通过力学试验获得,其屈服应力为296 MPa,Poisson比为0.3,弹性模量为210 GPa.上、下翼板混凝土的28 d测得抗压强度的平均值为51.2 MPa,Poisson比为0.2,弹性模量为34.5 GPa.图7 三维波形钢腹板的ANSYS模型

式中,Ex为局部坐标系下x方向的等效弹性模量; Ey为局部坐标系下y方向的等效弹性模量; νxy为局部坐标系下x方向的Poisson比; νyx为局部坐标系下y方向的Poisson比; Gxy为等效剪切模量.图2 一个波长的波形示意图

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3542330