箱形橋梁結構的半解析分析.pdf

1、薄壁箱梁結構因其自重小、抗彎、抗扭性能好、跨越能力強等特點被廣泛應用于橋梁上部結構中,因此加強對箱梁橋結構的研究分析顯得尤為重要。本論文將箱梁簡化為一個帶凸緣的、具有連續(xù)分布質量和剛度的薄壁筒組合體,然后對此三維模型進行半離散化處理,即選取適當的節(jié)線對其進行劃分,并以節(jié)線上的豎向未知形變函數和箱梁橫截面上的橫向未知形變函數作為基本未知函數來描述橋梁結構系統(tǒng)的位移場(運動場),再利用能量原理將靜力問題(動力學問題)轉化為常微分方程組的邊值

2、問題(特征值問題),最后利用常微分方程求解器進行編程求解,為箱梁橋結構的分析計算提供了一種半解析分析方法。本文的主要工作如下:
　　1.介紹了箱形橋梁結構的發(fā)展前景和本論文研究的理論與工程意義;討論了計算模型的建立問題(如:結構受力狀態(tài)的假定,如何對模型進行半離散化處理,如何選擇基本未知函數來描述結構的位移場(運動場),位移函數的坐標轉換問題等);介紹了如何將控制方程標準化以及COLSYS的使用等。
　　2.利用半解析分析方

3、法對箱形簡支梁橋結構的自由振動問題進行了分析計算。通過算例證明了本文分析模型是合理的、可行的,本文方法是可行的、有效的。
　　3.利用半解析分析方法對薄壁箱梁伸臂結構型式高架橋的自由振動問題進行了分析;討論了橋墩處地基的彈性變形以及伸臂端梁之間的相互支撐作用對高架橋自振頻率的影響。
　　4.探討了如何用基于常微分方程求解器的半解析分析方法來確定橋梁結構的影響場,并對一座雙塔三跨式斜拉橋支座的反力影響場以及橋梁結構中某處的應力