以余弦函数为剪力滞翘曲位移函数的薄壁箱梁剪力滞效应

来源 :兰州交通大学 | 被引量 : 5次 | 上传用户:shengaogao3
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着我国交通事业的发展,大跨度、大翼缘的宽体箱梁被广泛应用于现代桥梁建设中,然而箱梁的剪力滞问题不容忽视,若不认真对待这些问题,很可能会造成箱梁局部开裂、局部失稳甚至于更加严重的后果。因此对薄壁箱梁的剪力滞效应进行深入研究具有重要的理论和工程意义,本文基于薄壁结构理论和能量变分原理对单室和双室箱梁进行了以下研究:(1)基于悬臂板和顶板相等的单室直腹板箱梁,选取余弦函数为剪力滞翘曲位移函数,各个翼板采用同一最大剪切转角差为剪力滞广义位移,利用能量变分原理推导出箱梁截面控制微分方程,结合简支、悬臂的边界条件,分别给出简支、悬臂支撑下,集中力和均布力下箱梁截面的纵向应力解。针对一个典型的单室箱梁为例,利用数值解和本文解研究剪力滞系数横向、纵向分布规律,结果表明,本文选取余弦函数为剪力滞翘曲位移函数研究剪力滞效应具有良好的计算精度,本文解与数值解吻合程度良好。(2)针对一般的单箱单室梯形截面箱梁,从各个翼板具有不同的纵向翘曲这一本质出发,分别考虑各个翼板取相同的最大剪切转角差和不同的最大剪切转角差为剪力滞广义位移,利用能量变分原理分别推导出箱梁截面控制微分方程组,结合简支边界条件给出箱梁集中力和均布力时,各个翼板的纵向应力解。利用本文解和数值解分析各个翼板取相同和不同最大剪切转角差对箱梁剪力滞效应精度的影响,研究表明,取不同最大剪切转角差时的纵向应力解精度优于取相同最大剪切转角差的纵向应力解精度,并且能够精确的反映各翼板间剪力滞翘曲的差异;其次分析了高跨比对跨中截面剪力滞系数的影响规律,结果表明,负剪力滞系数随高跨比的增大而减小,正剪力滞系数随高跨比的增大而增大;集中力下,高跨比对剪力滞系数的影响类似于直线分布;均布力下,高跨比对剪力滞系数的影响类似于曲线分布。(3)针对单箱双室简支箱梁,各个翼板选取不同的最大剪切转角差为剪力滞广义位移,基于能量变分原理分别推导了考虑剪切变形和不考虑剪切变形时的截面控制微分方程组,根据简支边界条件给出了各个翼板的纵向应力解和箱梁的竖向挠度解。利用本文解析解和数值解分析剪切变形对箱梁纵向应力和竖向挠度的影响,结果表明,剪切变形不影响箱梁纵向应力,但是对挠度有明显的影响,即考虑剪切变形的挠度解最大,不考虑剪切变形的挠度解次之,初等梁理论获得的挠度解最小。此外,研究了双室箱梁截面剪力滞系数横向分布规律和高跨比对跨中截面剪力滞系数的影响规律,研究得到了与单室箱梁类似的结论,不同之处是边腹板的剪力滞效应略大于中腹板的剪力滞效应。(4)针对无悬臂板的单箱双室简支箱梁,荷载横向对称变位时,箱梁顶板、底板纵向位移存在差异,因此顶板、底板采用不同的剪力滞广义位移,同时在计算外力势能时应考虑荷载横向位置的影响,利用能量变分原理推导出荷载横向变位下的箱梁截面控制微分方程,结合简支边界条件给出均布荷载下箱梁顶板、底板的纵向应力解。利用本文解和数值解分析跨中截面剪力滞系数横向分布规律和高跨比对跨中截面剪力滞系数的影响规律,研究表明,荷载由边腹板对称向单室顶板中心移动时,顶板与腹板交汇处剪力滞系数将由正剪力滞变为无剪力滞,再由无剪力滞变为负剪力滞,但是顶板荷载的横向变位几乎不会影响底板剪力滞系数的横向分布,底板与腹板交汇处剪力滞系数基本保持正剪力滞;荷载作用处附近的区域表现为正剪力滞,远离该处则表现为负剪力滞。
其他文献
膨润土(bentonite)是蒙脱石类粘土岩组成的一种含水的层状结构铝硅酸盐矿物,广泛用于工业、农业、畜牧业、化妆品和医疗卫生等部门。据报道,适量膨润土对人和动物具有营养作
目前,国内外大多数桌面管理系统都是由网络管理系统转化而来的,传统的桌面管理软件大都使用各自的管理协议对企业资源进行管理。企业内部存在许多不同的软件、硬件资源以及桌
近年来,高校教学质量受到越来越多的关注,一线教师也愈加关注如何提高自身的教学水平。要提高教学水平,除了提高自身的知识涵养外,还应该掌握设计教学的技能,提高教学设计的
<正>黄燕教授现任广东省中医院脑血管病中心主任、脑病研究所副所长,中华中医药学会脑病分会副主任委员,中华中西医结合学会第二届神经科专业委员会委员。曾负责"九五"国家科
阐述了新型纺织纤维利用的现状及当前纤维开发对纺织面料创新的重要性。提出了采用各种加工工艺形成功能性新型面料、舒适性面料及其他多元化纺织产品的途径,分析了当今纺织
复合材料结构在服役过程中遇到的损伤主要来自于意外冲击,会产生永久性的凹坑。为了得到凹坑的检出概率,采用最大似然估算法对一般目视检测(GVI)和详细目视检测(DET)的两种损
地基处理工程的设计和施工质量直接关系到建筑物的安全,如处理不当,往往发生工程质量事故,且事后补救大多比较困难。在规范规定的范围内,设计人员应针对不同的地基条件,不同
为了从财务指标的角度分析交通运输企业的投资价值,本文首先从价值投资的基本理论入手,分析了投资风险与收益之间的关系以及价值投资的基本方法,并就影响企业效益的宏观及微
信用证是国际贸易中使用最广泛的结算方式。信用证欺诈例外是基于信用证独立抽象性原则产生的,根据主体不同包括开证申请人欺诈、受益人欺诈、受益人和承运人共同欺诈、开证
路桥工程是我国基础设施建设的重要组成部分,其施工质量将直接影响我国公路交通的运行,对保证人们的安全出行、维护社会的长治久安具有重要意义。近年来,我国市场经济取得了