【摘 要】
:
随着箱形截面梁的广泛应用,学者们对箱梁剪力滞效应进行了深入研究。在以能量变分法求解剪力滞效应的文献中,翘曲位移函数修正系数直接给出,并未解释如何得来。在常见的三跨连续箱梁桥中,各跨两端约束条件各异,分析不同约束条件对跨内剪力滞效应的影响规律,有助于更全面地考虑箱梁纵向内力变化。同时,现行桥梁规范中箱梁有效宽度的规定没有区分荷载类型,但箱梁分别在集中荷载和均布荷载作用下的剪力滞效应并不相同,求解截面
论文部分内容阅读
随着箱形截面梁的广泛应用,学者们对箱梁剪力滞效应进行了深入研究。在以能量变分法求解剪力滞效应的文献中,翘曲位移函数修正系数直接给出,并未解释如何得来。在常见的三跨连续箱梁桥中,各跨两端约束条件各异,分析不同约束条件对跨内剪力滞效应的影响规律,有助于更全面地考虑箱梁纵向内力变化。同时,现行桥梁规范中箱梁有效宽度的规定没有区分荷载类型,但箱梁分别在集中荷载和均布荷载作用下的剪力滞效应并不相同,求解截面应力时采用相同的有效宽度导致误差更大。此外,初等梁法和有效宽度法的挠度计算公式虽然简单,但计算结果精度不足。针对箱梁剪力滞在研究方面存在的上述不足之处,本文对其进行分析讨论。首先推导合理精确的翘曲位移函数,确定相关修正系数,根据能量变分法求解剪力滞应力和挠度解,并对该解析法进行验证。然后以此解析法为基础,分析不同的梁端约束条件对剪力滞效应的影响;对有效宽度的适用荷载类型进行分析并对适用性较差的荷载类型提出相应的有效宽度修正系数;通过考虑剪力滞与腹板剪切变形对箱梁挠度的影响,对初等梁法和有效宽度法的挠度计算公式进行修正。所做主要工作如下:(1)以顶板的宽度和顶板到形心轴的距离为基准,推导翘曲位移函数中的宽度和到形心轴距离的修正系数,考虑悬臂板的约束条件引入约束特性修正系数ψ并确定ψ的取值为1.4,考虑全截面轴力和弯矩自平衡条件引入相应修正系数并推出其计算公式。以附加挠度为广义位移,应用能量变分法求解简支箱梁剪力滞效应。(2)推导一端固定一端简支、两端固定、两端简支箱梁的应力剪力滞系数,通过分析应力剪力滞系数、翘曲力矩、挠度剪力滞系数,对横向剪力滞效应和纵向剪力滞效应在不同约束条件下的变化规律进行研究,得出约束程度越强,剪力滞效应越明显的结论。(3)分析简支箱梁分别在集中荷载和均布荷载作用下根据有效宽度法计算的应力误差,得出有效宽度对集中荷载的适应性较差;针对集中荷载,在原有效宽度的基础上提出修正系数α,将修正后有效宽度法计算的应力与应力解析解进行对比,确定公路规范中α取值为0.88,铁路规范中α取值为0.90,算例计算结果表明有效宽度修正系数α有良好的适用性。(4)在挠度计算中考虑剪力滞与腹板剪切变形的双重效应,对初等梁法和有效宽度法的挠度公式进行修正,得出简支箱梁分别作用集中荷载和均布荷载的挠度修正系数公式,算例结果表明修正后的挠度误差是修正前的1/10左右,即挠度修正系数公式具有较强的适用性。
其他文献
随着我国“西部大开发”及“一带一路”战略的实施,西北部地区的铁路、公路、水利及能源输送等基础设施的建设日益增多,西北地区盐碱地和盐湖分布广泛,硫酸盐会对混凝土结构产生腐蚀破坏,加速混凝土结构的损伤劣化,严重者使结构在未达到设计使用寿命前退出服役,造成人力和财力的极大浪费。鉴于此,深入剖析混凝土在硫酸盐腐蚀下的损伤劣化行为,能够为混凝土配合比设计提供可供参考的有效的强化抗腐蚀措施,而针对西北硫酸盐腐
气候变暖对森林生态系统的结构和功能产生了深刻影响,森林生态系统对气候变化的响应复杂且有区域差异。祁连山生态地位突出,其森林生态系统对于维系西北地区生态安全和区域稳定发展具有重要意义。青海云杉(Picea crassifolia)是祁连山针叶林的主要建群种,分布面积广,对气候变化较为敏感。气候变化对树木生长状况和森林结构的影响不容忽视,关系着区域生态过程的变化。阐明祁连山青海云杉林的林分结构、树木生
随着"一带一路"合作倡议和国家"西部大开发"战略的实施,西北地区各级公路和铁路建设的重要性日益突出。此外,我国西部地区存在大量的冻土、盐湖及盐渍土区域,该区域特殊的地质、气候条件决定了公路、铁路等工程结构需要具有强大的适应能力。混凝土结构需要在低负温养护环境中具有良好的力学性能和抗腐蚀能力以满足结构承载力及服役寿命要求。因此,研究石粉含量、不同养护条件对机制砂混凝土力学性能及抗硫酸盐腐蚀耐久性的影
受人类活动的影响,2011-2020年的温度变化已经超出了过去6500年的变化范围,温度升高导致全球不同地区干旱事件频发,干旱强度增大。但目前并不清楚现代干旱变化所处的地位,所以必须借助气候代用指标进行过去干旱变化的重建。树轮因分辨率高和定年准确等特点在过去千年干旱研究中发挥了重要作用。中国夏季风边缘区地理位置特殊,同时具备了气候敏感和生态脆弱的特点。区域树木生长对干湿变化尤为敏感,因此我们利用同
大西洋经向翻转流(Atlantic Meridional Overturning Circulation,简称AMOC)是气候系统重要的组成部分,它的强度与全球热量分配密切相关,厘清其变化机理对全球变暖背景下的未来预估至关重要。海洋沉积物记录发现,在晚更新世,AMOC的变化与地球岁差以及倾角有紧密联系,但其物理机理尚不清楚。本文利用海洋大气全耦合气候模型COSMOS,通过改变岁差以及倾角的敏感性试
在我国“十三五”发展规划和交通强国建设纲要中,明确提出了强化前沿关键科技的研发,和对引发交通产业变革的前瞻性、颠覆性技术的研究。目前,我国正处于构建交通运输网的黄金机遇期,其中,铁路隧道已突破16000座,总长度突破20000 km,以凿岩台车为代表的大型机械化隧道施工日趋完善,隧道施工逐步由人工施工向机械化施工转变,与此同时,涌现出了一些结构复杂化、管理信息化、施工智能化的创新性技术。如今,我国
在气候变化影响下,青藏高原地区冰川退缩明显,为冰湖的形成与快速扩张提供了有利条件。由于冰湖形成年限通常较短,冰湖状态不够稳定,易受自身原因或外部因素影响发生溃决,随之而来的是冰湖溃决导致的洪水灾害。随着气候变化影响不断加深,近年来冰湖溃决事件发生频率明显上升,以往未曾报道过该类灾害事件的地区也受到了冰湖溃决灾害的影响,冰湖溃决事件呈频率升高、范围增大的趋势。以往对冰湖的研究工作主要集中在喜马拉雅地
高填黄土复式明洞因能适应黄土高原山高谷深、沟壑纵横的地形特点,又能较好的协调新建铁路选线与既有公路、铁路明洞在空间上的交叉冲突,被广泛应用在西北地区的交通路网建设中。然而,高回填又使结构长期负担过大的覆土荷载,易产生纵向裂缝,影响结构安全,合理的减载措施对其长期安全运营至关重要。EPS板作为一种有效的减载材料已经被广泛应用在高填管、涵的建设当中。本文利用颗粒流软件PFC2D建立高填黄土复式(减载)
矮塔斜拉桥结合了一般斜拉桥与连续梁桥两者的特点,其跨越能力比连续梁大,抗振动性能比斜拉桥好,施工方便,并且外观丰富柔美,被广泛的应用于高速铁路中。但由于桥梁施工步骤多,需要对桥梁施工阶段进行分析,并且研究列车荷载作用下桥梁的动力响应,以达到高速列车的行车要求。本文以新建福厦铁路雷公山特大桥(118m+224m+118m)矮塔斜拉桥为工程背景,根据设计图纸以及现场实际情况,选取合理的参数,使用Mid
通过青藏高原沱沱河某路基工程区现场地质勘探发现存在季节性地表积水处的地基土体为融化区而其他区域地基土体为多年冻土区,两者地温情况截然相反。为探究季节性地表积水对多年冻土地基温度的影响;多年冻土水分场与温度场相互影响机理。开展多年冻土区水热耦合机理研究,建立考虑水分迁移携带热量对流的水热耦合数学模型,在COMSOL Multi-physics有限元软件中模拟经典土柱单向冻结试验验证水热耦合数学模型,