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薄壁箱梁剪力滞效应理论分析与试验研究

剪力滞问题在很早以前就有学者对其进行研究,当时局限于航空领域的金属结构方面,直到20世纪70~80年代,由于忽略剪力滞效应导致多座桥梁破坏才引起各国学者的注意。经过20多年的发展,对剪力滞问题的研究也取得了一些成果,解决了部分实际工程问题,但许多问题并没有完全得到解决。随着我国交通事业的发展,在一些新建桥梁中有关剪力滞的新问题不断出现,需要进一步的研究。本文针对等截面箱梁、变截面箱梁、组合梁以及斜拉桥箱型主梁的剪力滞效应展开分析,主要就以下几个方面进行了研究。针对等截面箱梁在荷载作用下考虑剪力滞效应时的变形特点,根据箱梁纵向位移函数,采用基于能量变分法基础上的最小势能原理推导出系统的总势能表达式,然后通过变分法得到带有不同边界条件的一组微分方程。对于变截面箱梁,利用等截面箱梁所得到的微分方程和边界条件演化为变截面箱梁的微分方程,采用差分法来求解变截面箱梁的微分方程和相应的边界条件。结合叠加原理,可以将上述方法应用于求解连续梁的剪  (本文共126页) 本文目录 | 阅读全文>>

兰州交通大学
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薄壁箱梁剪力滞效应的理论分析与试验研究

随着箱形梁桥向长悬臂板、大肋间距的简洁型单箱单室截面方向发展,其剪力滞效应日益受到人们关注。近年来,许多专家、学者致力于箱梁剪力滞效应的研究,取得了一些研究成果,但仍有一些问题没有得到解决,特别是在变截面箱梁和曲线箱梁的剪力滞效应方面,有必要进一步深入开展研究工作。本文以薄壁杆理论为基础,应用薄壁箱梁结构分析的能量泛函变分原理,建立了一套适合于薄壁箱梁的弯曲、弯扭、压弯和剪力滞效应的理论分析和计算方法,主要侧重于薄壁箱梁剪力滞效应的理论分析、试验研究及其对桥梁结构行为的影响。本文共有6章,第1章综述了薄壁箱梁剪力滞的研究理论和研究方法;第2章基于最小势能原理,分别建立了是否考虑剪切变形影响的剪力滞弹性力学求解的控制微分方程,结合边界条件,给出了剪力滞计算公式;第3章介绍了负剪力滞效应及其产生的机理,分析了悬臂箱梁和连续梁的负剪力滞及其影响因素;第4、5章利用能量变分法建立了薄壁曲线箱梁剪力滞效应的控制微分方程并给出了特定边界条件...  (本文共142页) 本文目录 | 阅读全文>>

武汉工程大学
武汉工程大学

动荷载作用下曲线箱梁剪力滞理论分析与试验研究

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...  (本文共71页) 本文目录 | 阅读全文>>

北京化工大学
北京化工大学

大跨度箱形梁结构剪力滞效应及非线性抗震性能研究

本论文主要针对大跨度箱形截面梁结构剪力滞效应和结构非线性抗震性能进行了较深入的理论分析和一定的试验对比研究。桥梁结构跨径越大,要求结构的自重越轻,箱形梁结构宽而薄的翼缘在压、弯荷载共同作用下,其正应力的分布越复杂,剪力滞现象越严重。因而必须对其实际受力状态进行详细的分析,方能确保桥梁结构的安全,这也是设计部门当前的迫切要求。同时,由桥梁震害可知,在强震作用下,大跨度桥梁结构多处于非线性状态,如桥墩屈服、支座位移过大导致落梁等等。因此,认识桥梁结构在强震作用下的破坏机理、发展非线性分析方法、建立有效的分析工具,对于提高大跨度桥梁结构抗震分析、设计水平具有重要的意义。针对以上问题,本论文的主要工作和研究成果如下:(1)采用全桥结构三维有限元仿真分析理论和方法,进行斜拉桥箱形梁结构在静载和地震动载荷作用下的剪力滞效应对比仿真分析。在分析箱形梁结构剪力滞效应时,不仅分析了箱形梁结构在静载荷作用下的剪力滞效应,而且首次考虑了结构在地震动载...  (本文共153页) 本文目录 | 阅读全文>>

湖南大学
湖南大学

带波形钢腹板悬臂挑梁的组合脊骨梁力学性能分析与试验研究

本文对带波形钢腹板悬臂挑梁的钢—混凝土组合脊骨梁新结构进行了一系列试验研究和理论分析,主要包括组合脊骨梁在正载作用下的剪力滞效应、在偏载作用下的扭转特性、预应力大悬臂波形钢腹板组合挑梁受力性能以及组合脊骨梁极限承载力的研究。同时提出组合脊骨梁的实用设计方法,基本上解决了该种新结构在实际工程应用中的计算和分析问题。主要研究成果如下:(1)通过集中正载、均布正载作用下,简支和连续体系组合脊骨梁在弹性阶段的受力性能试验研究,证实了大悬臂组合脊骨梁受弯时存在明显的剪力滞现象,其最大正、负弯矩截面的剪力滞系数可达到1.2~1.35左右,悬臂混凝土翼板在初等梁理论计算中应折减成等效计算宽度,截面腹板应变沿高度的分布基本上符合平截面假定。同时建立了忽略波形钢腹板悬臂挑梁影响的组合脊骨梁剪力滞效应换算弹性模量法分析模型,提出多弹性模量、多剪切转角差函数,并考虑横向预应力影响的组合脊骨梁剪力滞效应计算方法,给出组合脊骨梁中混凝土板的有效分布宽度计...  (本文共227页) 本文目录 | 阅读全文>>

湖南大学
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混凝土薄壁箱梁受力性能的试验研究与分析

本文对混凝土薄壁箱梁进行了一系列的试验研究与分析,包括普通钢筋混凝土薄壁箱梁抗弯性能、体外预应力混凝土薄壁箱梁抗弯性能以及配筋钢纤维高强混凝土薄壁箱梁受扭性能的试验研究与分析,解决了混凝土薄壁箱梁抗弯和抗扭计算中的若干问题。主要研究成果如下:(1) 通过一系列普通钢筋混凝土薄壁箱梁抗弯性能的试验研究,包括均布荷载或集中荷载作用下伸臂梁、连续梁和简支梁弹性阶段受力性能的试验研究以及在集中荷载作用下简支梁破坏阶段受力性能的试验研究,证实了混凝土薄壁箱梁抗弯存在剪力滞现象,同时截面腹板处应变沿高度分布基本符合平截面假定。通过弹性阶段受力性能试验研究得到的翼缘等效宽度计算系数试验值,与JTG D62-2004规范值比较发现:伸臂箱梁根部、连续箱梁中间支座和跨中截面,规范值偏安全;而简支箱梁跨中截面试验值与规范值吻合较好。简支箱梁破坏性试验研究结果揭示了跨中截面受压翼缘等效宽度计算系数全过程变化规律,证实了普通钢筋混凝土薄壁箱梁具有良好的...  (本文共192页) 本文目录 | 阅读全文>>