公路箱梁橋彎扭組合受力特性及影響參數(shù)的研究.pdf

1、箱梁是公路橋梁常見的一種截面形式，具有顯著的空間結(jié)構(gòu)特征，受力復(fù)雜，在廣泛運(yùn)用的同時(shí)，普遍存在開裂的現(xiàn)象。對(duì)于存在“彎—扭”耦合作用的曲線箱梁，情況更是如此。在考慮曲線箱梁“彎—扭”耦合的基礎(chǔ)上，本文綜合分析其剪力滯效應(yīng)與約束扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，提出一種能結(jié)合直線與曲線箱梁的有限梁段單元，主要進(jìn)行的研究工作有：
　?。?）運(yùn)用能量變分法，以等厚度帶懸臂板的單箱單室箱形截面為例，采用廣義坐標(biāo)與廣義位移，分別闡述了箱梁空間分析中剪力滯效應(yīng)與扭轉(zhuǎn)

2、效應(yīng)的基本能量法。
　　（2）采用直線箱梁優(yōu)化推導(dǎo)的箱梁全截面剪力滯翹曲廣義坐標(biāo)函數(shù)及相應(yīng)的剪力滯截面特性，運(yùn)用單一的剪力滯廣義位移，考慮曲線箱梁的剪力滯效應(yīng)；采用烏曼斯基第二理論，運(yùn)用廣義主扇性坐標(biāo)及相應(yīng)的截面特性，并引入一個(gè)基本的未知量作為扭轉(zhuǎn)翹曲的廣義位移。從豎向撓曲角、扭轉(zhuǎn)角和扭轉(zhuǎn)翹曲廣義位移上考慮曲線箱梁的彎扭耦合受力特性，運(yùn)用最小勢(shì)能原理，推導(dǎo)了曲線箱梁考慮彎扭組合效應(yīng)的控制微分方程和自然邊界條件。
　?。?）通

3、過假定相應(yīng)的位移（包含廣義位移）模式，構(gòu)造形函數(shù)，最終推導(dǎo)出了一種能夠考慮曲線箱梁彎曲剪力滯效應(yīng)、扭轉(zhuǎn)效應(yīng)以及彎扭耦合作用的一維有限梁段單元，并采用Matlab軟件編制了相應(yīng)的有限梁段法計(jì)算程序。
　?。?）通過相關(guān)文獻(xiàn)中水平曲線有機(jī)玻璃箱梁模型的算例，與空間6自由度經(jīng)典直線梁?jiǎn)卧?、文獻(xiàn)中全域伽遼金數(shù)值解法以及實(shí)驗(yàn)實(shí)測(cè)值的對(duì)比，驗(yàn)證了程序的計(jì)算精度與穩(wěn)定性。
　?。?）采用編寫的考慮曲線箱梁彎曲剪力滯效應(yīng)、扭轉(zhuǎn)效應(yīng)以及彎扭耦