一、钢筋混凝土箱梁的约束扭转分析(论文文献综述)
吕平[1](2021)在《独柱墩连续梁桥抗倾覆能力影响因素研究》文中进行了进一步梳理本文针对桥梁倾覆问题,以桥梁稳定理论、有限元方法理论为基础,开展独柱墩连续梁桥抗倾覆影响因素分析,根据分析结果,提出了改善既有桥梁、新建桥梁抗倾覆性能的技术措施及桥梁运营阶段的管理策略。本文主要研究内容和成果如下:1.通过归纳总结国内外桥梁倾覆问题相关文献及研究现状,明确本文研究内容和研究方法。利用MIDAS-CIVIL对218座桥梁开展桥梁抗倾覆性能分析,依据分析结果,总结出独柱墩连续梁桥倾覆性能简化验算方法和最不利桥梁形式设计参数,为桥梁抗倾覆影响因素研究奠定了基础。2.采取控制变量法,分析曲率半径、支承方式、跨数与跨径组合方式、宽度、温度、超载对独柱墩连续梁桥倾覆性能的影响,结果表明:(1)半径对抗倾覆性能的影响表现为:曲率半径小于100m的桥梁两端支座出现产生负反力不满足特征状态1的要求;曲率半径大于300m的桥梁不满足特征状态2抗倾覆系数的要求;曲率半径200m左右的桥梁处于临界值倾覆状态。(2)端支承和中间支承形式的影响表现为:增大端支座间距和中间支承偏心设置对于小半径桥梁抗倾覆能力的改善更为显着;中间支承方式对抗倾覆能力的影响表现为双支座最优,墩梁固结其次,单点支承最差。(3)跨数和跨径组合方式对抗倾覆性能的影响表现为:单跨跨径相同时,跨数从1-5跨的抗倾覆能力先降后升,3跨最低。总跨径相同时,2跨和4跨桥梁抗倾覆能力较大,3跨桥梁抗倾覆能力较小,且中跨跨径越大,抗倾覆能力越低。(4)桥宽对抗倾覆性能力表现为:桥宽与抗倾覆能力呈负相关关系。(5)温度对抗倾覆性能影响表现为:正温度梯度(正温差)对桥梁抗倾覆性能影响较大,整体升、降温影响较小。(6)超载对抗倾覆性能表现为:外侧车道超载与抗倾覆能力呈负相关关系。3.提出了改善桥梁抗倾覆性能的改进措施,既有桥梁可采取增大支座间距或抗拔约束措施;新建桥梁采取调整支座位置、改变中间支承方式、改变上部结构设计措施;运营管理应加强对超载问题的监管。
陈超[2](2021)在《考虑复杂空间力学效应的钢-混凝土组合箱梁桥-列车耦合系统动力分析》文中指出钢-混凝土组合箱梁桥具有自重轻、跨越能力强、抗扭刚度大和施工周期短等优点,目前已广泛应用于国内外公路和铁路桥梁建设中。在运营阶段各种荷载作用下,钢-混组合箱梁表征出的界面滑移、剪力滞、约束扭转和畸变效应会影响桥梁结构的受力性能和行车安全舒适性,因此对考虑复杂空间力学效应的车桥耦合动力问题研究愈发重要,本文将对此问题开展深入研究。本文首先在Vlasov薄壁杆件约束扭转理论和Umansky第二扭转理论的基础上,引入界面双向滑移函数、扭转翘曲位移函数、混凝土板和钢梁剪力滞翘曲强度函数,建立考虑界面滑移、剪力滞、约束扭转和畸变效应的2节点26自由度有限梁单元模型。结合过往文献研究,通过算例对比分析验证了本文所提一维理论模型的准确性和适用性。然后,基于开发的有限梁单元模型,通过虚功原理推导了单元刚度矩阵和质量矩阵,依据Rayleigh粘滞阻尼理论得到阻尼矩阵,进而建立考虑复杂空间力学效应的钢-混组合箱梁运动方程。选用27自由度车辆模型,采用竖向密贴和横向简化Kalker线性蠕滑的轮轨关系,建立车辆运动方程。考虑轮轨位移接触条件和轨道不平顺,建立起考虑界面滑移、剪力滞、约束扭转和畸变效应的钢-混凝土组合箱梁桥-列车耦合系统动力分析模型。基于车桥耦合系统的时变性,使用Newmark-?法对车桥耦合系统运动方程进行求解。对比分析文献实桥实测数据和本文动力模型计算结果,验证了本文车桥耦合系统动力分析模型的准确性。最后,使用2节点26自由度有限梁单元模型对钢-混组合箱梁开展参数分析,研究了滑移刚度、剪力滞效应、扭转翘曲和横隔板数量对组合梁受力性能的影响。基于考虑界面滑移、剪力滞、约束扭转和畸变效应的钢-混凝土组合箱梁桥-列车耦合系统动力分析模型,开展车桥耦合动力响应分析,研究了界面滑移、剪力滞效应、扭转翘曲和畸变翘曲对桥梁竖向位移、加速度和车辆竖向加速度动力响应的影响,并分析了横隔板数量对畸变行为动力响应的约束效果,为钢-混凝土组合箱梁桥在铁路方面的设计和应用提供一些理论依据和数据参考。
王高阳[3](2021)在《钢桁腹-混凝土组合梁桥扭转特性分析》文中指出21世纪以来,我国基础设施建设事业发展迅速,在桥梁工程领域也取得了很大成就,而日益增长的交通量和复杂多变的建设环境也对未来的桥梁建设提出更新更高的要求。钢桁腹-混凝土组合梁桥是20世纪80年代以来出现的一种较为新颖的钢-混组合梁桥,这种新型桥梁结构具有自重轻、整体刚度大、抗风性能强、抗屈曲变形性能好和有效避免腹板开裂等优点,在桥梁建设中的应用逐渐增多,因此对其力学性能进行深入研究就很有必要。鉴于目前我国此类结构的研究成果较少,以我国目前已建成通车的首座钢桁腹-混凝土组合梁桥“南京绕越公路—江山桥”为工程背景,对此类组合梁桥的扭转力学特性展开研究,主要研究内容如下:(1)由于钢桁腹杆在桥梁纵向截面上的非连续性,给此类结构的理论分析带来很大的困难。借鉴李国豪院士对空间钢桁架桥梁扭转特性分析的方法,利用刚度和位移等效的原理将组合梁中钢桁腹杆等效为正交异性腹板结构,进而可将钢桁腹-混凝土组合梁桥等效为带有正交异性腹板的薄壁箱梁结构,基于乌曼斯基第二扭转理论对钢桁腹-混凝土组合梁等效箱梁的自由扭转和约束扭转进行分析。(2)以一座两跨钢桁腹-混凝土组合梁桥算例进行分析,对其等效后的截面几何特性进行计算;利用ANSYS18.2有限元仿真分析软件建立该算例中组合梁桥及其等效箱梁的空间有限元分析模型,并采用考虑剪切变形的箱梁挠度理论对有限元分析模型进行对比分析;根据等效箱梁自由扭转和约束扭转的分析理论,对钢桁腹-混凝土组合梁算例的扭转应力进行求解,并使用空间有限元分析模型对计算结果进行了验证。(3)对钢桁腹-混凝土组合梁桥偏载效应进行分析,在简支钢桁腹-混凝土组合梁空间有限元分析模型上分别施加对称荷载和偏心荷载,提取组合梁十分点各横截面偏心荷载作用一侧混凝土底板下缘正应力及钢桁腹杆中部剪应力,并计算其应力放大系数;讨论了集中荷载对称作用和偏心作用下组合梁高度、钢桁腹杆壁厚、钢桁腹杆外径及悬臂板宽度等结构参数对简支钢桁腹-混凝土组合梁偏载效应的影响。(4)利用乌曼斯基扭转理论以及桥梁结构动力学的研究成果,分析推导了自由振动状态下简支钢桁腹-混凝土组合梁桥等效箱梁的约束扭转振动频率计算公式,并采用有限元模型验证了计算公式的正确性。分析了横隔板数量、组合梁跨径、组合梁高度、钢桁腹杆壁厚、钢桁腹杆外径及悬臂板宽度等结构参数对简支钢桁腹-混凝土组合梁桥约束扭转振动频率的影响。
孙成成[4](2021)在《波形钢腹板组合箱梁的约束扭转和畸变效应分析》文中进行了进一步梳理波形钢腹板箱梁是一种较为新颖的组合截面形式,它相比传统混凝土箱梁具有诸多优势,因此近年来被越来越多的使用在实际桥梁工程中。但是由于波形钢腹板箱梁各板元材料力学性能的差异,其抗扭性能大幅降低,因此扭转和畸变问题尤为突出。本文以单箱单室的波形钢腹板箱梁作为研究对象,在充分考虑其力学特性的基础上,从扭转效应和畸变效应两方面进行了研究分析。为了更加合理地分析波形钢腹板箱梁的约束扭转效应,考虑了顶底板对波形钢腹板的约束作用,提出了波形钢腹板共同抗弯区的概念,同时考虑波形钢腹板的手风琴效应,通过截面等效的途径,提出一种分析约束扭转效应的解析法。引入新的广义扇性坐标分布模式,对波形钢腹板箱梁的约束扭转翘曲正应力和二次剪应力进行了研究,并推导了约束扭转效应的控制微分方程及其初参数解。通过有限元分析验证了共同抗弯区的概念,结合数值算例对比分析了本文方法与传统方法计算结果及ANSYS有限元结果的差别,确定出合理的共同抗弯区高度,验证了所推导公式的正确性。研究结果表明:相比传统方法计算结果,考虑了顶底板对波形钢腹板约束作用后的计算结果精度更高;箱梁悬臂板端部不存在剪应力;波形钢腹板上有不小的约束扭转二次剪应力,因此不宜被忽略;共同抗弯区内的约束扭转翘曲正应力可达到弯曲正应力水平,这说明在波形钢腹板箱梁约束扭转分析中考虑顶底板对腹板的约束作用是合理的。为了更加合理地分析波形钢腹板箱梁的畸变效应,在所提出的共同抗弯区概念的基础上,对畸变角进行重新定义,提出了一种类似于约束扭转分析方法的畸变效应解析法,通过截面等效的途径,推导了畸变正应力和剪应力计算公式。应用能量变分原理推导了畸变效应控制微分方程,并结合边界条件推导了初参数解。通过数值算例和ANSYS有限元分析验证了所推导公式的正确性。引入正应力系数反映扭转及畸变正应力与弯曲正应力的占比关系,引入剪应力系数反映扭转及畸变剪应力对总剪应力的影响程度,结合数值算例详细分析了相关几何参数变化对应力系数的影响规律。研究结果表明:相比传统方法计算结果,本文方法计算结果精度更高;畸变效应正应力大于扭转效应正应力,且与弯曲正应力相当,扭转和畸变产生的剪应力在弯曲剪应力中的占比也较大,因此波形钢腹板箱梁的扭转及畸变效应都应引起重视。
张若男[5](2021)在《超高性能混凝土箱梁的空间力学行为分析》文中研究指明超高性能混凝土简支箱梁结合了简支箱梁的结构优势与超高性能混凝土优良的性能,能够在满足结构强度条件下节减混凝土用量,减少箱室内壁厚度、减轻结构自重,从而实现桥梁向更长跨度发展。针对超高性能混凝土薄壁箱梁的空间力学行为的研究还比较少,本文对超高性能混凝土简支箱梁的剪力滞效应、扭转效应与畸变效应的变化规律及影响因素进行研究分析,并与等跨径普通混凝土简支箱梁作比较,主要研究内容如下:(1)提出了48米超高性能混凝土简支箱梁的设计构想,拟定截面尺寸并配置预应力筋。依据《铁路桥涵混凝土结构设计规范》从极限承载力、抗裂性、应力等方面对所设计结构进行安全性能验算。对比分析48米超高性能混凝土箱梁与32米普通混凝土箱梁的经济性,发现超高性能混凝土梁虽然造价高,但仍可作为复杂特殊条件下的选择。(2)采用ANSYS分别建立48米超高性能混凝土箱梁实体单元模型与壳单元模型,计算箱梁顶板与底板的应力值,得到剪力滞系数沿横截面的分布规律。一方面,从受力的角度,对比在不同荷载工况下超高性能混凝土箱梁与普通混凝土箱梁的剪力滞系数的取值范围,结果表明在同一工况下,超高性能混凝土箱梁的剪力滞系数略大于普通混凝土箱梁;另一方面,考虑结构的几何参数对剪力滞效应的影响,得出了宽跨比、箱壁厚度以及腹板位置对箱梁剪力滞效应的影响规律。(3)应用扭转理论与有限元,分析48米超高性能混凝土简支箱梁的扭转效应。分别研究高宽比、箱壁厚度及横隔板的数量与厚度对扭转效应的影响,结果表明翘曲比例系数随着高宽比的增大而减小;箱壁厚度对同一截面不同部位的翘曲比例系数的影响不同;设置端隔板将大幅降低整体的扭转翘曲正应力,设置跨内隔板仅降低隔板附近的扭转翘曲正应力;隔板厚度的改变对扭转翘曲正应力的影响较小。对比等跨径超高性能混凝土箱梁与普通混凝土箱梁在单线偏心活载作用下的扭转效应,结果表明普通混凝土箱梁的扭转效应更为显着。(4)绘出48米超高性能混凝土简支箱梁跨中截面畸变角与畸变双力矩影响线,以此得出在单线ZK活载作用下的畸变翘曲正应力。应用弹性地基梁比拟法与能量变分法分别推导了不考虑剪切变形影响与考虑剪切变形影响的畸变微分方程,结果表明在同一偏心荷载作用下考虑剪切变形影响对应的畸变翘曲正应力较小。研究高跨比、箱壁厚度、横隔板数量及厚度对箱梁畸变效应的影响,结果表明在L/4、L/2截面处高跨比与畸变翘曲系数成正比、在L/8处成反比;随着箱壁厚度的增加,畸变翘曲系数逐渐减小;横隔板的设置对畸变效应具有一定的削弱作用。对比等跨径普通混凝土简支箱梁的畸变效应发现,超高性能混凝土箱梁的畸变效应更为突出。
李彦强[6](2021)在《波形腹板钢底板组合箱梁约束扭转时的翘曲应力研究》文中研究表明波形腹板钢底板组合箱梁是将传统波形腹板组合箱梁的混凝土底板换成了平钢底板的一种新型桥梁结构。其受力更加合理,重量更轻,跨度更大,经济效益较高。钢底板和波形钢腹板可以工厂预制拼装,不仅可以较好的保证各构件的制作精度,使得现场施工更简单,也便于后期的维修和更换。该桥型已经在甘肃省内的桥梁建设率先投入使用。因此对该类结构翘曲应力的研究具有重要意义和价值。本文依托甘肃省2019年重大科技专项《公路新型钢混组合桥梁建造成套技术研究及产业化》,通过采用理论分析、模型试验和有限元模拟结合的方法对该结构约束扭转时的翘曲应力进行了研究,主要研究成果如下:(1)基于V.Z.Vlasov广义坐标法理论采用样条有限点法和能量变分原理分析波形腹板钢底板组合箱梁约束扭转时的翘曲应力及其计算方法,对新型波形腹板钢混组合箱梁的翘曲应力进行了理论推导。(2)对模型试验的模型尺寸和测试布点进行了详细的设计和制作,通过模型试验得到翘曲正应力,剪应力以及偏载系数。对实验结果进行分析,发现该结构约束扭转时,跨中截面和L/4处截面顶板与底板的翘曲正应力分布呈现出反对称的规律,从L/4处截面到L/2处截面,顶板、底板翘曲正应力逐渐增大;L/2处截面和L/4处截面剪应力在腹板上均匀地分布,呈现出对称的规律,并且从L/4处截面到L/2处截面,剪应力逐渐增大。(3)通过模型试验发现该类结构的偏载系数在跨中截面处在1.37~1.48之间,比普通混凝土腹板梁大的多,说明该结构的偏载效应比普通混凝土梁更显着。该类结构的正应力增大系数在跨中截面处在1.56~1.58之间,剪应力增大系数约在跨中截面处在1.44~1.46之间,说明该结构的扭转与畸变效应比传统波形腹板组合箱梁更显着。(4)在波形腹板钢混组合箱梁空间有限元模型上添加不同的梁端约束,分析不同约束对该结构翘曲应力的影响。随着梁端约束增强,跨中截面顶板和底板的翘曲正应力有所减小,腹板的剪应力也减小。本文对波形腹板钢混组合箱约束扭转时的翘曲应力进行了研究,研究结果对该类结构的设计建造具有一定工程参照意义。
王光明[7](2021)在《曲线钢-混凝土组合箱梁桥的长期受力性能》文中认为曲线钢-混凝土组合箱梁桥充分利用了材料性能,将钢和混凝土两种材料性能通过剪力连接件组合成整体共同参与受力,具有自重轻、抗扭刚度大、跨越能力强、施工周期短等优点。但是由于曲线钢-混凝土组合箱梁桥的特殊几何形式,其复杂弯扭耦合受力行为有别于普通钢筋混凝土直线梁桥的受力行为,其随时间发展的演化特征显着影响全桥的时间依存受力行为。论文针对曲线钢-混凝土组合箱梁桥的弯扭耦合受力行为及其长期受力性能开展了较为系统的研究工作,取得如下研究成果:(1)针对曲线组合箱梁的长期受力性能,对5根曲线组合箱梁开展长期堆载试验,量测其挠度、扭转角、界面滑移和截面应变分布等指标随时间的发展规律。通过改变试件参数,分析圆心角、栓钉布置、加载方式、边界条件等因素对结构长期受力行为的影响。在与结构试件相同的环境条件下进行了混凝土试块的材性试验,量测混凝土收缩应变和徐变函数随时间的变化曲线。通过上述试验研究揭示曲线组合箱梁内力和变形随时间发展的变化机理,为后续关于曲线组合箱梁理论模型和数值模型的研究提供参考。(2)针对曲线组合箱梁复杂的弯扭耦合受力特性,基于Vlasov梁理论模型提出了曲线组合箱梁考虑约束扭转、畸变、剪力滞和界面双向滑移的一维理论模型。通过曲线组合箱梁长期加载试验结果,验证了模型的准确性和适用性。采用模型以曲线组合箱梁的挠度、扭转角、畸变角、界面滑移和截面应力分布等指标为重点研究参数,对曲线组合箱梁的受力行为及其参数敏感性进行了深入分析,最后针对曲线组合箱梁上部结构的圆心角、界面剪力连接刚度和横隔板数量等关键设计参数提出了相应的取值建议。(3)基于已提出的一维理论模型引入混凝土收缩应变、徐变函数与时间的本构关系,提出曲线组合箱梁考虑约束扭转、畸变、剪力滞、界面双向滑移和时变效应的一维理论模型。依据此一维理论模型,在空间域上采用有限单元方法,在时间域上采用基于Kelvin流变模型的不存储应力和应变历史的逐步计算法,提出了曲线组合箱梁考虑复杂空间力学和时变效应的2节点26自由度有限梁单元模型。通过曲线组合箱梁长期加载试验结果验证了模型的准确性和适用性。利用该模型研究了曲线组合箱梁受力行为随时间发展的变化规律。以曲线组合箱梁上部结构关键设计参数为分析参数,提出了其短期设计和长期设计相关参数的取值建议。(4)将经长期加载后的曲线组合箱梁卸载,并对其进行破坏性加载试验。试验以圆心角、剪力连接程度和正弯矩/负弯矩受力状态为参数,试验量测了挠度、扭转角、界面滑移和截面应变分布等指标随荷载增加的变化情况。同时,对三个曲线组合箱梁试件建立了相应的精细有限元分析模型,结合试验数据和模型计算结果,验证了精细有限元模型的准确性和适用性,该有限元模型为后续曲线组合箱梁桥体系的数值分析提供了建模依据。(5)以Python语言参数化建模方式建立了曲线钢-混凝土组合箱梁桥的ABAQUS有限元模型,进行了曲线钢-混凝土组合桥梁的爬移行为计算分析。结合实际情况施加各类荷载,模拟曲线组合箱梁桥的爬移行为。围绕该有限元模型对曲线组合箱梁桥的爬移行为进行了影响因素分析,并基于因素分析结果提出若干处置措施,结合数值分析模型验证了处置措施的效果。(6)以大型通用有限元软件ABAQUS为平台,对设置独柱墩的曲线钢-混凝土组合连续梁桥因超重车辆偏载导致的结构倾覆进行了全过程模拟。采用显式动力有限元分析法(EFEM)对结构倾覆过程的各瞬时特征进行分析,并对各桥梁部件的响应及破坏特征做出论述,针对预防梁体倾覆破坏措施提出了建议。
Editorial Department of China Journal of Highway and Transport;[8](2021)在《中国桥梁工程学术研究综述·2021》文中认为为了促进中国桥梁工程学科的发展,系统梳理了近年来国内外桥梁工程领域(包括结构设计、建造技术、运维保障、防灾减灾等)的学术研究现状、热点前沿、存在问题、具体对策及发展前景。首先总结了桥梁工程学科在新材料与结构体系、工业化与智能建造、抗灾变能力、智能化与信息化等方面取得的最新进展;然后分别对上述桥梁工程领域各方面的内容进行了系统梳理:桥梁结构设计方面重点探讨了钢桥及组合结构桥梁、高性能材料与结构、深水桥梁基础的研究现状;桥梁建造新技术方面综述了钢结构桥梁施工新技术、预制装配技术以及桥梁快速建造技术;桥梁运维方面总结了桥梁检测、监测与评估加固的最新研究;桥梁防灾减灾方面突出了抗震减震、抗风、抗火、抗撞和抗水的研究新进展;同时对桥梁工程领域各方向面临的关键问题、主要挑战及未来发展趋势进行了展望,以期对桥梁工程学科的学术研究和工程实践提供新的视角和基础资料。(北京工业大学韩强老师提供初稿)
刘素梅[9](2020)在《波形钢腹板组合曲线箱梁力学性能理论及试验研究》文中认为本文针对波形钢腹板组合曲线箱梁桥的力学性能,主要研究两大内容:一是波形钢腹板组合曲线箱梁的弯曲、扭转和畸变性能;二是曲线箱梁中波形钢腹板的剪切屈曲和抗剪强度。本文采用理论分析、有限元数值计算和模型试验的方法,考虑波形钢腹板的结构特点,对上述内容进行研究。主要的研究工作和成果如下:(1)根据曲线箱梁的平衡方程、内力与位移之间的关系,并考虑波形钢腹板的结构特点和剪切变形,推导了波形钢腹板组合曲线箱梁的弯扭微分方程。结合波形钢腹板的结构特点,采用能量变分法推导了波形钢腹板组合曲线箱梁的畸变微分方程。采用三角级数作为位移函数,利用伽辽金法对弯扭微分方程和畸变微分方程进行求解,给出了有跨内横隔板和无跨内横隔板的简支和连续波形钢腹板组合曲线箱梁任意截面的位移、应力和内力的求解方法。并通过对3根波形钢腹板组合曲线箱梁进行多种荷载工况弹性加载模型试验,对理论方法求解挠度、扭转角、正应力和剪应力的正确性进行了验证。(2)采用理论方法分析了腹板剪切变形对组合曲线箱梁挠度的影响,对比了波形钢腹板组合曲线箱梁与传统混凝土曲线箱梁的力学性能。结果表明:腹板剪切变形引起的挠度增幅较大,不可忽视;外荷载作用下,波形钢腹板组合曲线箱梁的挠度、扭转角、畸变角、弯曲正应力、约束扭转翘曲正应力、畸变翘曲正应力均大于混凝土曲线箱梁的;由约束扭转和畸变引起的翘曲正应力和附加剪应力较大,均不可忽视。(3)将曲线梁中的整个波形钢腹板当作正交各向异性圆柱形扁壳,根据板壳稳定理论,采用双重三角级数作为位移函数,利用伽辽金法进行求解,推导了四边简支、四边固支、与上下翼缘板交界边固支另两边简支边界条件下曲线梁中波形钢腹板的弹性整体剪切屈曲强度计算公式,给出了三种边界条件下曲线梁中波形钢腹板的整体剪切屈曲系数表格。(4)将波形钢腹板的合成剪切屈曲看作是2块相邻子板组成的折板结构的屈曲,根据板壳稳定理论,采用双重三角级数作为位移函数,利用伽辽金法进行求解,推导了波形钢腹板在四边简支边界条件下的弹性合成剪切屈曲强度计算公式,给出了当直板段与斜板段相等时波形钢腹板的合成剪切屈曲系数表格。(5)采用本文推导的整体和合成剪切屈曲强度公式对日本《波形钢腹板预应力桥梁设计手册》中的剪切屈曲长细比λs进行修正,并给出了剪切屈曲长细比λs的建议公式。通过对比文献中102组波形钢腹板剪切屈曲模型试验数据,验证了建议公式的可靠性和适用性。(6)通过对3根波形钢腹板组合曲线箱梁进行偏心荷载破坏加载试验,研究了波形钢腹板组合曲线箱梁在偏心荷载作用下的全过程受力及破坏形态。得到了波形钢腹板组合曲线箱梁的荷载―挠度全过程曲线、顶底板混凝土裂缝分布规律、波形钢腹板的破坏模式、顶底板混凝土主拉应变的变化规律、波形钢腹板剪应变的变化规律、底板纵向钢筋纵向应变的变化规律,为波形钢腹板组合曲线箱梁桥的设计和施工提供参考依据及设计建议。
刘明科[10](2020)在《钢-混组合梁抗扭性能分析及设计优化研究》文中提出钢-混组合梁是由剪力键连接顶部混凝土板和底部钢梁而成的新型结构,因其具有自重轻且承载力高的优势被广泛应用于桥梁工程领域。为了探明组合梁扭转的力学特点以及在高速铁路桥梁领域推广使用组合梁,本文基于薄壁杆件计算理论、数值模拟以及车桥耦合分析方法,给出了组合梁抗扭的解析计算公式以及经数值模拟参数化分析和车桥耦合动力分析给出的组合梁设计推荐方案,主要研究成果有:(1)基于薄壁杆件扭转理论对组合箱梁的自由扭转理论计算公式进行了推导;然后基于乌曼斯基第二理论和虚功原理对组合箱梁的约束扭转控制微分方程进行了推导,并且利用初参数法对微分方程进行求解。(2)综合考虑实际组合箱梁扭转的截面变形情况,考虑截面畸变对组合梁扭转的影响,利用等代框架理论,依次采用各构件的平面内力系和外力系对畸变微分方程进行了推导,并且采用弹性地基梁比拟法和初参数法对畸变微分方程进行了求解。(3)参考商合杭线组合梁桥的截面形式,对扭矩作用下的单箱双室组合梁通过所推导的理论计算公式进行了实例计算,并通过有限元计算软件ANSYS建立组合梁模型,得到的数值计算结果同理论计算结果进行了对比,验证了理论计算公式的正确性。(4)利用ANSYS建立的组合箱梁数值分析模型,分析了扭矩作用下的组合梁界面滑移对于截面应力计算结果的影响;定义组合梁扭转应力增大系数,依次分析不同箱室截面的单箱组合梁,在改变钢箱宽度、高度、厚度和混凝土板厚度时应力增大系数的变化规律。(5)对通过高速铁路列车的48m、56m、64m、72m钢混组合简支梁桥和连续结合梁桥进行了挠跨比计算,得到了满足设计规范的不同跨径的组合梁截面形式;然后对其进行车桥耦合动力特性的研究,分别建立车辆模型与桥梁模型,并以轨道不平顺作为系统外部激励,建立车桥耦合系统运动平衡方程,以列车时速350km/h为标准,得到了高速铁路组合梁的推荐设计参数。
二、钢筋混凝土箱梁的约束扭转分析(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、钢筋混凝土箱梁的约束扭转分析(论文提纲范文)
(1)独柱墩连续梁桥抗倾覆能力影响因素研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 选题背景 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 独柱墩箱梁桥的特点 |
1.2 实际工程中的独柱墩梁桥 |
1.2.1 独柱墩梁桥常见病害 |
1.2.2 独柱墩梁桥倾覆破坏事故 |
1.3 国内外研究现状 |
1.4 本文研究内容及技术路线 |
1.4.1 本文研究内容 |
1.4.2 本文研究的技术路线 |
第2章 理论依据与验算及结果统计 |
2.1 箱梁桥受力与变形理论 |
2.1.1 剪力滞后 |
2.1.2 自由扭转理论 |
2.1.3 约束扭转理论 |
2.1.4 畸变理论 |
2.1.5 弯扭耦合 |
2.2 曲线梁桥稳定的特征状态 |
2.3 桥梁倾覆的破坏过程与作用原理 |
2.4 桥梁倾覆判定依据 |
2.5 桥梁倾覆分析方法 |
2.6 抗倾覆验算结果统计 |
2.6.1 验算结果统计 |
2.6.2 总体分布特征 |
第3章 各影响因素对抗倾覆能力的影响 |
3.1 曲线半径对抗倾覆能力的影响 |
3.1.1 曲率半径影响原理 |
3.1.2 曲线半径计算分析结果 |
3.2 温度对桥梁抗倾覆能力的影响 |
3.2.1 温度影响作用原理 |
3.2.2 温度影响分析 |
3.3 支承方式对桥梁抗倾覆能力的影响 |
3.3.1 支承方式影响原理 |
3.3.2 端支承方式对抗倾覆能力影响分析 |
3.3.3 预偏心距对抗倾覆能力影响分析 |
3.3.4 中墩支承形式对抗倾覆能力影响分析 |
3.4 不同跨数和跨径组合方式对桥梁抗倾覆能力的影响 |
3.4.1 跨数组合和跨径组合影响桥梁抗倾覆能力机理 |
3.4.2 跨数影响分析 |
3.4.3 跨径组合影响分析 |
3.5 桥宽对桥梁抗倾覆能力的影响 |
3.5.1 桥宽影响原理 |
3.5.2 桥宽分析计算结果 |
3.6 超载问题对桥梁抗倾覆能力的影响 |
3.6.1 超载影响原理 |
3.6.2 超载分析计算结果 |
3.7 本章总结 |
第4章 提高桥梁抗倾覆能力的改进措施 |
4.1 既有桥梁改进措施 |
4.2 新建桥梁改进措施 |
4.2.1 增加端支座宽度和中间支座预偏心距 |
4.2.2 改变中间支承方式 |
4.2.3 改善上部结构设计 |
4.3 限制超载 |
4.4 本章总结 |
结论与展望 |
结论 |
展望 |
参考文献 |
致谢 |
(2)考虑复杂空间力学效应的钢-混凝土组合箱梁桥-列车耦合系统动力分析(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 界面滑移研究 |
1.2.2 剪力滞效应研究 |
1.2.3 约束扭转和畸变效应研究 |
1.2.4 车桥耦合相互作用研究 |
1.3 本文研究内容 |
2 钢-混组合箱梁2节点26自由度有限梁单元模型 |
2.1 模型基本假设 |
2.2 几何尺寸标注和坐标系 |
2.3 位移和应变表达式 |
2.4 钢-混组合箱梁的平衡方程 |
2.4.1 应力应变 |
2.4.2 界面滑移 |
2.4.3 畸变刚度 |
2.4.4 外力荷载 |
2.5 钢-混组合箱梁的有限梁单元方程 |
2.6 一维有限梁单元理论模型验证 |
2.7 本章小结 |
3 钢-混凝土组合箱梁桥-列车耦合系统动力分析模型 |
3.1 钢-混凝土组合箱梁运动方程的建立 |
3.1.1 单元一致质量矩阵 |
3.1.2 Rayleigh粘滞阻尼 |
3.1.3 钢-混凝土组合箱梁运动方程 |
3.2 轮轨关系与车辆运动方程的建立 |
3.2.1 车辆模型 |
3.2.2 轮轨相互作用模型 |
3.2.3 车辆运动方程的建立 |
3.3 钢-混凝土组合箱梁桥-列车耦合系统动力分析模型 |
3.3.1 组合箱梁有限梁单元受到列车轮对的作用 |
3.3.2 轨道不平顺 |
3.3.3 轮轨接触位移条件 |
3.3.4 车桥耦合系统运动方程 |
3.4 车桥耦合系统运动方程的求解 |
3.4.1 Newmark-β法 |
3.4.2 动力响应计算程序简介 |
3.4.3 计算程序流程图 |
3.5 算例验证 |
3.5.1 参数 |
3.5.2 车桥耦合系统动力响应验证 |
3.6 本章小结 |
4 钢-混组合箱梁受力性能分析 |
4.1 钢-混组合箱梁静力参数分析 |
4.1.1 滑移刚度分析 |
4.1.2 组合箱梁剪力滞效应分析 |
4.1.3 横隔板分析 |
4.2 钢-混组合箱梁桥-列车耦合系统动力响应分析 |
4.2.1 模型参数 |
4.2.2 界面滑移对车桥动力响应影响 |
4.2.3 剪力滞效应对车桥动力响应的影响 |
4.2.4 扭翘和畸翘对车桥动力响应的影响 |
4.2.5 横隔板对动力响应的影响 |
4.3 本章小结 |
5 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
附录A |
附录B |
附录C |
附录D |
作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
学位论文数据集 |
(3)钢桁腹-混凝土组合梁桥扭转特性分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究意义 |
1.2 国内外钢桁腹-混凝土组合梁桥的发展与应用 |
1.2.1 国外钢桁腹-混凝土组合梁桥的发展与应用 |
1.2.2 国内钢桁腹-混凝土组合梁桥的发展与应用 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 国外钢桁腹-混凝土组合梁桥研究现状 |
1.3.2 国内钢桁腹-混凝土组合梁桥研究现状 |
1.4 本文主要研究内容 |
2 钢桁腹-混凝土组合梁桥的扭转力学性能分析 |
2.1 钢桁腹-混凝土组合梁桥等效计算方法 |
2.1.1 钢桁腹杆横向等效计算方法 |
2.1.2 钢桁腹杆纵向等效计算方法 |
2.1.3 钢桁腹-混凝土组合梁桥等效分析模型 |
2.2 钢桁腹-混凝土组合梁桥的自由扭转 |
2.2.1 自由扭转分析 |
2.2.2 自由扭转下等效箱梁截面的纵向位移 |
2.3 钢桁腹-混凝土组合梁桥的约束扭转 |
2.3.1 约束扭转正应力 |
2.3.2 约束扭转剪应力 |
2.3.3 约束扭转微分方程的建立及求解 |
2.3.4 简支组合梁的扭转分析 |
2.3.5 连续组合梁的扭转分析 |
2.4 本章小结 |
3 钢桁腹-混凝土组合梁桥的算例分析 |
3.1 工程背景 |
3.2 结构等效 |
3.3 等效箱梁的几何特性计算 |
3.4 有限元模型仿真分析 |
3.4.1 建立有限元模型的基本假定 |
3.4.2 单元选择 |
3.4.3 建模过程 |
3.4.4 有限元模型与理论解对比分析 |
3.5 钢桁腹-混凝土组合梁桥自由扭转和约束扭转应力分析 |
3.5.1 自由扭转剪应力 |
3.5.2 约束扭转正应力和剪应力 |
3.6 本章小结 |
4 钢桁腹-混凝土组合梁桥偏载效应分析 |
4.1 桥梁偏载效应概述 |
4.2 偏载效应分析 |
4.3 有限元分析 |
4.4 结构几何参数对钢桁腹-混凝土组合梁桥偏载效应的影响 |
4.4.1 组合梁高度 |
4.4.2 钢桁腹杆壁厚 |
4.4.3 钢桁腹杆外径 |
4.4.4 悬臂板宽度 |
4.5 本章小结 |
5 钢桁腹-混凝土组合梁桥的扭转动力特性分析 |
5.1 钢桁腹-混凝土组合梁桥约束扭转自振频率 |
5.2 空间有限元模型分析 |
5.3 钢桁腹-混凝土组合梁约束扭转振动频率影响因素分析 |
5.3.1 横隔板数量 |
5.3.2 组合梁跨径 |
5.3.3 组合梁高度 |
5.3.4 钢桁腹杆壁厚 |
5.3.5 钢桁腹杆外径 |
5.3.6 悬臂板宽度 |
5.4 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间的研究成果 |
(4)波形钢腹板组合箱梁的约束扭转和畸变效应分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 波形钢腹板组合箱梁桥的发展历程和现状 |
1.2 波形钢腹板组合箱梁桥的结构特点 |
1.2.1 波形钢腹板组合箱梁的结构构造 |
1.2.2 波形钢腹板组合箱梁的优势与劣势 |
1.3 波形钢腹板组合箱梁桥国内外研究现状 |
1.3.1 国外研究现状 |
1.3.2 国内研究现状 |
1.4 本文研究内容 |
1.4.1 波形钢腹板组合箱梁桥约束扭转理论分析 |
1.4.2 波形钢腹板组合箱梁桥畸变理论分析 |
2 波形钢腹板箱梁的力学性能分析 |
2.1 概述 |
2.2 几何特性 |
2.2.1 波形钢腹板的共同抗弯区 |
2.2.2 波形钢腹板的弹性模量 |
2.2.3 波形钢腹板的剪切模量 |
2.2.4 等效截面 |
2.3 波形钢腹板箱梁几何参数 |
2.3.1 抗扭惯性矩 |
2.3.2 广义主扇性惯性矩 |
2.3.3 横向抗弯惯性矩 |
2.4 分析的基本假设条件 |
2.5 荷载分解 |
2.6 本章小结 |
3 波形钢腹板箱梁扭转效应 |
3.1 概述 |
3.2 自由扭转 |
3.2.1 自由扭转剪应力 |
3.2.2 自由扭转产生的位移 |
3.3 约束扭转 |
3.3.1 约束扭转正应力 |
3.3.2 二次剪应力 |
3.3.3 约束扭转微分方程 |
3.3.4 初参数解 |
3.3.5 截面应力转换 |
3.4 数值算例分析 |
3.4.1 算例一 |
3.4.2 算例二 |
3.5 本章小结 |
4 波形钢腹板箱梁畸变效应 |
4.1 概述 |
4.2 波形钢腹板箱梁畸变理论分析 |
4.2.1 畸变角与畸变位移 |
4.2.2 畸变翘曲正应力 |
4.2.3 畸变翘曲剪应力 |
4.3 畸变控制微分方程 |
4.3.1 畸变总势能 |
4.3.2 控制微分方程 |
4.3.3 初参数解 |
4.4 数值算例分析 |
4.4.1 算例一 |
4.4.2 算例二 |
4.4.3 参数分析 |
4.5 本章小结 |
5 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间的研究成果 |
(5)超高性能混凝土箱梁的空间力学行为分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 超高性能混凝土的研究现状及其在桥梁工程中的应用 |
1.3 箱梁空间力学行为的研究现状 |
1.3.1.箱梁的弯曲 |
1.3.2.箱梁的扭转 |
1.3.3.箱梁的畸变 |
1.4 主要研究内容与思路 |
2 48米超高性能混凝土简支箱梁的设计及检算 |
2.1 48米超高性能混凝土简支箱梁的设计 |
2.1.1 设计基本参数 |
2.1.2 箱梁构造形式及力筋布置 |
2.1.3 主梁截面几何性质 |
2.1.4 预应力损失 |
2.2 48米超高性能混凝土简支箱梁的检算 |
2.2.1.承载能力极限状态检算 |
2.2.2.正常使用极限状态抗裂性检算 |
2.2.3.持久状况与短暂状况的应力检算 |
2.2.4.挠度检算 |
2.3 48米超高性能混凝土简支箱梁的经济性分析 |
2.4 本章小结 |
3 超高性能混凝土箱梁的剪力滞效应 |
3.1 箱梁剪力滞效应理论及有限元分析 |
3.1.1 能量变分法 |
3.1.2 有限元方法 |
3.1.3 对比验证 |
3.2 不同工况下简支箱梁剪力滞效应分析 |
3.2.1 自重、预应力作用下简支箱梁的剪力滞效应 |
3.2.2 自重、预应力及二期恒载作用下简支箱梁的剪力滞效应 |
3.2.3 自重、预应力、二期恒载及ZK活载作用下简支箱梁的剪力滞效应 |
3.3 箱梁剪力滞效应影响因素分析 |
3.3.1 宽跨比对剪力滞效应的影响 |
3.3.2 箱壁厚度对剪力滞效应的影响 |
3.3.3 腹板设置对剪力滞效应的影响 |
3.4 等跨径普通混凝土箱梁与超高性能混凝土箱梁的剪力滞效应对比 |
3.5 本章小结 |
4 超高性能混凝土箱梁的扭转效应 |
4.1 箱梁约束扭转效应理论与有限元分析 |
4.1.1 约束扭转理论 |
4.1.2 有限元分析 |
4.1.3 对比验证 |
4.2 活载作用下箱梁扭转效应分析 |
4.3 箱梁扭转效应影响因素分析 |
4.3.1 高宽比对约束扭转效应的影响 |
4.3.2 箱壁厚度对约束扭转效应的影响 |
4.3.3 横隔板设置对约束扭转效应的影响 |
4.4 等跨径普通混凝土箱梁与超高性能混凝土箱梁的扭转效应对比 |
4.5 本章小结 |
5 超高性能混凝土箱梁的畸变效应 |
5.1 箱梁畸变效应理论 |
5.2 活载作用下箱梁畸变效应分析 |
5.2.1 畸变效应影响线分析 |
5.2.2 不考虑剪切变形影响的畸变效应分析 |
5.2.3 考虑剪切变形影响的畸变效应分析 |
5.2.4 剪切变形对畸变效应影响对比 |
5.3 箱梁畸变效应影响因素分析 |
5.3.1 高跨比对畸变效应的影响 |
5.3.2 箱壁厚度对畸变效应的影响 |
5.3.3 横隔板设置对畸变效应的影响 |
5.4 等跨径普通混凝土箱梁与超高性能混凝土箱梁的畸变效应对比 |
5.5 本章小结 |
结论 |
致谢 |
参考文献 |
(6)波形腹板钢底板组合箱梁约束扭转时的翘曲应力研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 概述 |
1.2 波形腹板钢混组合箱梁抗扭力学性能国内外研究现状 |
1.2.1 国外研究现状 |
1.2.2 国内研究现状 |
1.3 本文研究目的及意义 |
1.4 本文工程背景及主要研究内容 |
2 波形腹板钢底板钢混组合箱梁约束扭转样条有限点法分析 |
2.1 概述 |
2.2 基本假定及样条函数 |
2.2.1 基本假定 |
2.2.2 样条函数 |
2.3 约束扭转样条有限点法分析 |
2.3.1 约束扭转翘曲位移模式及样条离散化 |
2.3.2 箱梁约束扭转时总势能泛函的建立 |
2.3.3 变分原理及刚度方程 |
2.3.4 位移和内力求解 |
2.4 本章小结 |
3 波形腹板钢底板钢混组合箱梁约束扭转模型试验 |
3.1 试验目的及试验内容 |
3.2 试验模型介绍 |
3.2.1 试验波形腹板钢混组合箱梁基本尺寸 |
3.2.2 波形腹板及连接形式 |
3.2.3 模型试验梁制作 |
3.2.4 测试截面及测点布置 |
3.3 实验加载 |
3.4 试验结果分析 |
3.4.1 顶板和底板正应力分析 |
3.4.2 腹板剪应力分析 |
3.4.3 偏载效应分析 |
3.4.4 扭转与畸变效应分析 |
3.5 本章小结 |
4 波形腹板钢底板钢混组合箱梁约束扭转样条有限点法计算 |
4.1 力学性能及截面换算 |
4.1.1 剪切模量计算 |
4.1.2 波形腹板的纵向表观弹性模量计算 |
4.1.3 等效截面换算 |
4.2 约束扭转样条有限点法计算 |
4.2.1 样条离散信息 |
4.2.2 计算扭转总刚度矩阵 |
4.2.3 计算外荷载向量 |
4.2.4 求解箱梁约束扭转的位移及应力 |
4.3 样条有限点法计算值与模型试验实测值对比分析 |
4.4 本章小结 |
5 不同梁端约束对翘曲应力及偏载效应的影响 |
5.1 概述 |
5.2 有限元模型建立 |
5.2.1 单元选取 |
5.2.2 建立有限元模型 |
5.2.3 有限元结果与试验结果对比分析 |
5.3 不同梁端约束的正应力影响分析 |
5.3.1 两端固结对组合梁正应力的影响 |
5.3.2 一端固结一端自由对组合梁正应力的影响 |
5.3.3 一端固结一端简支对组合梁正应力的影响 |
5.4 不同梁端约束的剪应力影响分析 |
5.4.1 两端固结对组合梁剪应力的影响 |
5.4.2 一端固结一端自由对组合梁剪应力的影响 |
5.4.3 一端固结一端简支对组合梁剪应力的影响 |
5.5 不同梁端约束的偏载效应影响分析 |
5.5.1 一端固结一端自由对组合梁偏载效应的影响 |
5.5.2 两端简支对组合梁偏载效应的影响 |
5.5.3 一端固结一端简支对组合梁偏载效应的影响 |
5.5.4 两端固结对组合梁偏载效应的影响 |
5.6 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间研究成果 |
(7)曲线钢-混凝土组合箱梁桥的长期受力性能(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景和应用现状 |
1.2 研究现状 |
1.2.1 曲线组合梁的试验研究 |
1.2.2 曲线组合梁的计算模型 |
1.2.3 曲线桥梁体系的病害研究 |
1.3 研究内容及思路 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 总体思路 |
第2章 曲线组合箱梁的长期受力性能试验研究 |
2.1 概述 |
2.2 试验方案 |
2.2.1 试件设计 |
2.2.2 加载方案 |
2.2.3 测量方案 |
2.2.4 材料的时间依存特性 |
2.3 试验结果 |
2.3.1 挠度 |
2.3.2 界面滑移 |
2.3.3 扭转角 |
2.3.4 应变 |
2.4 本章小结 |
第3章 曲线组合箱梁考虑复杂空间力学效应的一维理论模型 |
3.1 概述 |
3.2 考虑复杂空间力学效应的一维理论模型 |
3.2.1 基本假设 |
3.2.2 几何尺寸标注和坐标系 |
3.2.3 位移模式和应变分量 |
3.2.4 平衡微分方程和边界条件 |
3.2.5 有限差分求解 |
3.3 一维理论模型验证 |
3.3.1 理论模型与精细有限元模型、试验结果对比 |
3.3.2 精细有限元模型的实桥试验验证 |
3.4 参数分析 |
3.4.1 曲率的影响 |
3.4.2 剪力滞效应 |
3.4.3 沿横向不同加载位置的影响 |
3.4.4 横隔板数量的影响 |
3.5 本章小结 |
第4章 曲线组合箱梁考虑复杂空间力学和时变效应的有限梁单元 |
4.1 概述 |
4.2 考虑复杂空间力学和时变效应的一维理论模型 |
4.2.1 基本假设、几何尺寸标注、坐标系、位移模式和应变分量 |
4.2.2 一维理论模型 |
4.3 一维理论模型的数值解 |
4.3.1 时间域求解:基于Kelvin流变模型的逐步增量法 |
4.3.2 空间域求解:26 自由度的有限梁单元 |
4.4 有限梁单元模型的验证 |
4.5 有限梁单元模型的应用 |
4.5.1 初曲率的影响 |
4.5.2 剪力连接刚度的影响 |
4.5.3 横隔板数量的影响 |
4.6 本章小结 |
第5章 曲线组合箱梁破坏加载试验和数值研究 |
5.1 概述 |
5.2 试验方案 |
5.2.1 材料的基本力学特性 |
5.2.2 试验装置 |
5.3 试验结果 |
5.3.1 试验观测 |
5.3.2 荷载位移曲线及承载力 |
5.3.3 应变分布 |
5.4 精细有限元分析 |
5.4.1 精细有限元模型的建立 |
5.4.2 有限元模型的验证 |
5.5 本章小结 |
第6章 曲线组合箱梁桥的爬移行为 |
6.1 概述 |
6.2 爬移分析的数值模型 |
6.2.1 精细有限元模型 |
6.2.2 爬移行为模拟流程 |
6.2.3 数值结果分析 |
6.3 爬移因素分析 |
6.3.1 温度影响 |
6.3.2 离心力的影响 |
6.3.3 曲率半径的影响 |
6.4 曲梁防爬移措施 |
6.4.1 设置侧向限位装置 |
6.4.2 设置支座预偏心 |
6.4.3 合理增加两侧支座之间的距离 |
6.5 本章小结 |
第7章 曲线组合箱梁桥横桥向倾覆过程及破坏特征 |
7.1 概述 |
7.2 精细有限元计算模型 |
7.2.1 有限元模型概况 |
7.2.2 材料参数设置 |
7.2.3 边界条件及接触设置 |
7.2.4 单元设置及网格划分 |
7.2.5 荷载设置 |
7.3 倾覆过程及破坏特征 |
7.3.1 梁体小角度转动阶段 |
7.3.2 梁体大角度转动阶段 |
7.3.3 侧移倾覆阶段 |
7.4 桥梁横桥向倾覆过程受力分析 |
7.4.1 梁体受力分析 |
7.4.2 墩台受力分析 |
7.5 梁体抗倾覆稳定性分析 |
7.5.1 规范规定 |
7.5.2 考虑极限状态的横桥向抗倾覆稳定验算方法 |
7.5.3 曲线组合梁爬移行为对抗倾覆稳定性的影响 |
7.6 本章小结 |
第8章 结论与展望 |
8.1 论文主要研究成果 |
8.2 主要创新点 |
8.3 需进一步研究的问题 |
附录 |
参考文献 |
作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
学位论文数据集 |
(8)中国桥梁工程学术研究综述·2021(论文提纲范文)
0引言(东南大学王景全老师提供初稿) |
1 桥梁工程研究新进展(东南大学王景全老师提供初稿) |
1.1新材料促进桥梁工程技术革新 |
1.2桥梁工业化进程与智能建造技术取得长足发展 |
1.3桥梁抗灾变能力显着提高 |
1.4桥梁智能化水平大幅提升 |
1.5跨海桥梁深水基础不断创新 |
2桥梁结构设计 |
2.1桥梁作用及分析(同济大学陈艾荣老师、长安大学韩万水老师、河北工程大学刘焕举老师提供初稿) |
2.1.1汽车作用 |
2.1.2温度作用 |
2.1.3浪流作用 |
2.1.4分析方法 |
2.1.5展望 |
2.2钢桥及组合结构桥梁(西南交通大学卫星老师提供初稿) |
2.2.1新型桥梁用钢的研发 |
2.2.2焊接节点疲劳性能 |
2.2.3钢结构桥梁动力行为 |
2.2.4复杂环境钢桥服役性能 |
2.2.5组合结构桥梁空间力学行为 |
2.2.6组合结构桥梁关键构造力学行为 |
2.2.7展望 |
2.3高性能材料 |
2.3.1超高性能混凝土(湖南大学邵旭东老师提供初稿) |
2.3.2工程水泥基复合材料(西南交通大学张锐老师提供初稿) |
2.3.3纤维增强复合材料(北京工业大学刘越老师提供初稿) |
2.3.4智能材料(西南交通大学勾红叶老师提供初稿) |
2.3.5展望 |
2.4桥梁基础工程(同济大学梁发云老师提供初稿) |
2.4.1深水桥梁基础形式 |
2.4.2桥梁基础承载性能分析 |
2.4.3桥梁基础动力特性分析 |
2.4.4深水桥梁基础工程面临的挑战 |
3桥梁建造新技术 |
3.1钢结构桥梁施工新技术(西南交通大学卫星老师提供初稿) |
3.1.1钢结构桥梁工程建设成就 |
3.1.2焊接制造新技术 |
3.1.3施工新技术 |
3.2桥梁快速建造技术(北京工业大学贾俊峰老师提供初稿) |
3.2.1预制装配桥梁上部结构关键技术 |
3.2.2预制装配桥墩及其抗震性能研究进展 |
3.2.2.1灌浆/灌缝固定连接预制桥墩及其抗震性能 |
3.2.2.2无黏结预应力连接预制桥墩及其抗震性能 |
3.3桥梁建造技术发展态势分析 |
4桥梁运维 |
4.1监测与评估(浙江大学叶肖伟老师、湖南大学孔烜老师、西南交通大学崔闯老师提供初稿) |
4.1.1监测技术 |
4.1.2模态识别 |
4.1.3模型修正 |
4.1.4损伤识别 |
4.1.5状态评估 |
4.1.6展望 |
4.2智能检测(西南交通大学勾红叶老师提供初稿) |
4.2.1智能检测技术 |
4.2.2智能识别与算法 |
4.2.3展望 |
4.3桥上行车安全性(中南大学国巍老师提供初稿) |
4.3.1风荷载作用下桥上行车安全性 |
4.3.1.1车-桥气动参数识别 |
4.3.1.2风载作用下桥上行车安全性评估 |
4.3.1.3风浪作用下桥上行车安全性 |
4.3.1.4风屏障对行车安全性的影响 |
4.3.2地震作用下行车安全性 |
4.3.2.1地震-车-桥耦合振动模型 |
4.3.2.2地震动激励特性的影响 |
4.3.2.3地震下桥上行车安全性评估 |
4.3.2.4车-桥耦合系统地震预警阈值研究 |
4.3.3长期服役条件下桥上行车安全性 |
4.3.4冲击系数与振动控制研究 |
4.3.4.1车辆冲击系数 |
4.3.4.2车-桥耦合振动控制方法 |
4.3.5研究展望 |
4.4加固与性能提升(西南交通大学勾红叶老师提供初稿) |
4.4.1增大截面加固法 |
4.4.2粘贴钢板加固法 |
4.4.3体外预应力筋加固法 |
4.4.4纤维增强复合材料加固法 |
4.4.5组合加固法 |
4.4.6新型混凝土材料的应用 |
4.4.7其他加固方法 |
4.4.8发展展望 |
5桥梁防灾减灾 |
5.1抗震减震(北京工业大学贾俊峰老师、中南大学国巍老师提供初稿) |
5.1.1公路桥梁抗震研究新进展 |
5.1.2铁路桥梁抗震性能研究新进展 |
5.1.3桥梁抗震发展态势分析 |
5.2抗风(东南大学张文明老师、哈尔滨工业大学陈文礼老师提供初稿) |
5.2.1桥梁风环境 |
5.2.2静风稳定性 |
5.2.3桥梁颤振 |
5.2.4桥梁驰振 |
5.2.5桥梁抖振 |
5.2.6主梁涡振 |
5.2.7拉索风致振动 |
5.2.8展望 |
5.3抗火(长安大学张岗老师、贺拴海老师、宋超杰等提供初稿) |
5.3.1材料高温性能 |
5.3.2仿真与测试 |
5.3.3截面升温 |
5.3.4结构响应 |
5.3.5工程应用 |
5.3.6展望 |
5.4抗撞击及防护(湖南大学樊伟老师、谢瑞洪、王泓翔提供初稿) |
5.4.1车撞桥梁结构研究现状 |
5.4.2船撞桥梁结构研究进展 |
5.4.3落石冲击桥梁结构研究现状 |
5.4.4研究展望 |
5.5抗水(东南大学熊文老师提供初稿) |
5.5.1桥梁冲刷 |
5.5.2桥梁水毁 |
5.5.2.1失效模式 |
5.5.2.2分析方法 |
5.5.3监测与识别 |
5.5.4结论与展望 |
5.6智能防灾减灾(西南交通大学勾红叶老师、哈尔滨工业大学鲍跃全老师提供初稿) |
6结语(西南交通大学张清华老师提供初稿) |
策划与实施 |
(9)波形钢腹板组合曲线箱梁力学性能理论及试验研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研宄背景和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 波形钢腹板组合直线梁的研究现状 |
1.2.2 波形钢腹板组合曲线梁的研究现状 |
1.3 研究内容和总体思路 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 总体思路 |
第2章 波形钢腹板组合曲线箱梁理论分析 |
2.1 波形钢腹板组合曲线箱梁空间效应分解及波形钢腹板物理等效 |
2.1.1 波形钢腹板组合曲线箱梁空间效应分解 |
2.1.2 波形钢腹板物理等效 |
2.2 波形钢腹板组合曲线箱梁的弯扭微分方程 |
2.2.1 组合曲线箱梁截面内力 |
2.2.2 波形钢腹板组合曲线箱梁的弯扭微分方程 |
2.3 波形钢腹板组合曲线箱梁的畸变微分方程 |
2.3.1 畸变基本概念和畸变荷载 |
2.3.2 畸变应变能与畸变微分方程 |
2.4 设置有跨内横隔板简支和连续波形钢腹板组合曲线箱梁求解 |
2.4.1 连续箱梁中间支座的处理 |
2.4.2 跨内横隔板的处理 |
2.5 本文理论方法的验证 |
2.5.1 混凝土箱梁或钢箱梁 |
2.5.2 波形钢腹板组合直线箱梁 |
2.6 本章小结 |
第3章 波形钢腹板组合曲线箱梁理论计算及试验对比 |
3.1 试验梁设计和制作 |
3.1.1 试验梁的基本构造 |
3.1.2 混凝土与钢板的连接 |
3.1.3 试验梁配筋 |
3.1.4 试验梁制作 |
3.1.5 试验梁材料参数 |
3.2 加载方案和测点布置 |
3.2.1 加载装置和加载工况 |
3.2.2 测点布置 |
3.2.3 试验现场照片 |
3.3 弹性加载试验结果与分析 |
3.3.1 有限元模型 |
3.3.2 试验梁挠度 |
3.3.3 试验梁扭转角 |
3.3.4 混凝土正应力 |
3.3.5 波形钢腹板剪应力 |
3.4 本章小结 |
第4章 波形钢腹板组合曲线箱梁与混凝土曲线箱梁力学性能对比分析 |
4.1 波形钢腹板组合曲线箱梁理论与有限元对比 |
4.1.1 有限元模型及加载方式 |
4.1.2 挠度和扭转角理论值和有限元值对比 |
4.1.3 正应力理论值和有限元值对比 |
4.1.4 剪应力理论值和有限元值对比 |
4.2 波形钢腹板组合曲线箱梁与混凝土曲线箱梁力学性能对比分析 |
4.2.1 位移对比 |
4.2.2 正应力对比 |
4.2.3 跨内横隔板的设置对畸变效应的影响 |
4.3 本章小结 |
第5章 波形钢腹板的剪切屈曲和抗剪强度 |
5.1 引言 |
5.2 波形钢腹板等效为正交各向异性板 |
5.3 直线梁中波形钢腹板的整体剪切屈曲 |
5.3.1 纯剪切作用下剪切屈曲临界剪应力 |
5.3.2 整体剪切屈曲系数k_g的求解 |
5.3.3 直线梁中波形钢腹板的整体剪切屈曲强度 |
5.4 曲线梁中波形钢腹板的整体剪切屈曲 |
5.4.1 纯剪切作用下剪切屈曲临界剪应力 |
5.4.2 整体剪切屈曲系数k_(g,c)的求解 |
5.4.3 曲线梁中波形钢腹板的整体剪切屈曲强度 |
5.5 波形钢腹板的合成剪切屈曲 |
5.5.1 纯剪切作用下折板的剪切屈曲临界剪应力 |
5.5.2 合成剪切屈曲系数k_i的求解 |
5.6 波形钢腹板的局部剪切屈曲 |
5.7 曲率半径R对曲线梁中波形钢腹板弹性剪切屈曲强度的影响 |
5.7.1 有限元模型 |
5.7.2 曲率半径R对曲线梁中波形钢腹板弹性剪切屈曲强度的影响 |
5.8 波形参数分析 |
5.9 波形钢腹板的抗剪强度 |
5.10 本章小结 |
第6章 波形钢腹板组合曲线箱梁全过程受力试验研究 |
6.1 试验现象 |
6.2 荷载-挠度全过程曲线 |
6.3 顶底板混凝土主拉应变 |
6.4 波形钢腹板剪应变 |
6.5 底板纵向钢筋纵向应变 |
6.6 试验梁承载力分析 |
6.6.1 抗弯承载力 |
6.6.2 抗剪承载力 |
6.7 本章小结 |
第7章 总结与展望 |
7.1 本文主要研究成果与结论 |
7.2 主要创新点 |
7.3 研究展望 |
参考文献 |
作者在攻读博士学位期间发表的论文和参与的科研项目 |
发表的论文 |
参与的科研项目 |
致谢 |
(10)钢-混组合梁抗扭性能分析及设计优化研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 组合梁研究进展 |
1.2.1 国外研究现状 |
1.2.2 国内研究现状 |
1.3 扭转理论研究进展 |
1.3.1 国外研究现状 |
1.3.2 国内研究现状 |
1.4 车-桥耦合研究进展 |
1.4.1 国外研究现状 |
1.4.2 国内研究现状 |
1.5 研究内容 |
2 组合梁扭转的理论分析 |
2.1 自由扭转 |
2.1.1 基本假定 |
2.1.2 剪力流 |
2.2 约束扭转 |
2.2.1 翘曲正应力 |
2.2.2 翘曲剪应力 |
2.2.3 约束扭转微分方程 |
2.2.4 初参数法求解 |
2.3 畸变效应 |
2.3.1 畸变荷载分析 |
2.3.2 畸变变形分析 |
2.3.3 畸变微分方程 |
2.3.4 初参数法求解 |
2.4 本章小结 |
3 单箱双室组合梁扭转算例分析 |
3.1 截面等效换算 |
3.2 主扇性特征参数 |
3.3 求解扭转微分方程 |
3.4 约束扭转应力结果 |
3.5 畸变分析 |
3.6 算例正确性验证 |
3.7 本章小结 |
4 组合梁扭转的有限元分析 |
4.1 有限元模型参数 |
4.2 剪力钉荷载-滑移曲线 |
4.3 界面滑移 |
4.4 组合截面参数化分析 |
4.4.1 钢箱梁宽度 |
4.4.2 钢箱梁高度 |
4.4.3 钢箱梁厚度 |
4.4.4 混凝土板厚度 |
4.5 本章小结 |
5 组合梁桥的车桥耦合动力分析 |
5.1 计算模型与分析方法 |
5.1.1 理论分析假定 |
5.1.2 车辆模型 |
5.1.3 桥梁模型 |
5.1.4 轨道不平顺 |
5.1.5 轮轨间相互作用关系 |
5.1.6 转换矩阵 |
5.1.7 建立车桥耦合系统方程 |
5.2 计算参数 |
5.2.1 列车类型及编组 |
5.2.2 轨道不平顺 |
5.2.3 车桥系统其它计算条件 |
5.3 评判标准 |
5.4 桥梁模型及自振特性 |
5.5 桥梁动力响应计算结果及分析 |
5.6 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
学位论文数据集 |
四、钢筋混凝土箱梁的约束扭转分析(论文参考文献)
- [1]独柱墩连续梁桥抗倾覆能力影响因素研究[D]. 吕平. 北京建筑大学, 2021(01)
- [2]考虑复杂空间力学效应的钢-混凝土组合箱梁桥-列车耦合系统动力分析[D]. 陈超. 北京交通大学, 2021(02)
- [3]钢桁腹-混凝土组合梁桥扭转特性分析[D]. 王高阳. 兰州交通大学, 2021(02)
- [4]波形钢腹板组合箱梁的约束扭转和畸变效应分析[D]. 孙成成. 兰州交通大学, 2021(02)
- [5]超高性能混凝土箱梁的空间力学行为分析[D]. 张若男. 兰州交通大学, 2021(02)
- [6]波形腹板钢底板组合箱梁约束扭转时的翘曲应力研究[D]. 李彦强. 兰州交通大学, 2021(02)
- [7]曲线钢-混凝土组合箱梁桥的长期受力性能[D]. 王光明. 北京交通大学, 2021(02)
- [8]中国桥梁工程学术研究综述·2021[J]. Editorial Department of China Journal of Highway and Transport;. 中国公路学报, 2021(02)
- [9]波形钢腹板组合曲线箱梁力学性能理论及试验研究[D]. 刘素梅. 东南大学, 2020
- [10]钢-混组合梁抗扭性能分析及设计优化研究[D]. 刘明科. 北京交通大学, 2020(03)