薄壁曲線箱梁剪力滯數(shù)值計(jì)算與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、在薄壁箱梁中，剪力滯效應(yīng)分析是一個(gè)非常重要的問題。國內(nèi)外專家對直線箱梁的剪力滯效應(yīng)研究很多，并提出了許多理論方法，但是這些方法都存在一定的假設(shè)，且分析過程繁瑣，已經(jīng)無法適應(yīng)于復(fù)雜結(jié)構(gòu)的分析。曲線箱梁與直線箱梁不同，其主要特點(diǎn)是：由于曲率的存在，僅僅在對稱豎向荷載作用下，也將同時(shí)產(chǎn)生彎曲和扭轉(zhuǎn)并相互影響，即所謂彎扭耦合作用，這就使曲線箱梁的結(jié)構(gòu)分析要比直線箱梁復(fù)雜得多。隨著計(jì)算機(jī)性能的提高，數(shù)值分析法能夠全面考慮力學(xué)問題的各種影響因素，且

2、具有較好的計(jì)算精度，成為剪力滯分析的重要方法。本文利用板殼有限元分析方法，建立曲線箱梁板殼有限元計(jì)算模型，并且通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步考察了曲線箱梁彈性階段的剪力滯后現(xiàn)象和受力行為，主要內(nèi)容如下：
　　 1.分析了薄壁箱形梁的受力特點(diǎn)，闡述了其剪力滯后效應(yīng)的概念，介紹了目前解決剪力滯問題的主要理論和方法，并探討了其適用性和局限性。
　　 2.總結(jié)了多個(gè)國家的多種規(guī)范中處理箱梁剪力滯效應(yīng)的方法，并對其進(jìn)行了對比研究。
　　

3、3.基于有限元理論，運(yùn)用大型通用軟件ANSYS對不同因素情況下的曲線箱梁進(jìn)行了建模，分析了各種因素對剪力滯效應(yīng)的影響?？紤]的影響因素主要包括：曲率半徑、高寬比、板厚比、寬跨比等。從中總結(jié)出剪力滯隨影響因素變化的規(guī)律，由此可得出對剪力滯效應(yīng)影響最大的因素為寬跨比，并針對設(shè)計(jì)中如何減小剪力滯效應(yīng)提出了建議。
　　 4.使用一種雙脊骨空間有限元模型，模擬了曲線箱梁的固有振動(dòng)特性，并與殼元模型和實(shí)體元模型的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了對比分析，驗(yàn)證了

4、雙脊骨模型的可靠性。另外，對雙脊骨模型的脊骨間距、橫向連接間距等參數(shù)對結(jié)構(gòu)振動(dòng)特性的影響進(jìn)行了分析。
　　 5.通過對曲線薄壁箱梁模型在靜力荷載作用下的實(shí)驗(yàn)研究與分析，證實(shí)了曲線薄壁箱梁抗彎情況下存在剪力滯現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)結(jié)果與ANSYS仿真結(jié)果吻合良好。
　　 6.首次考慮了曲箱梁結(jié)構(gòu)在地震動(dòng)載荷作用下的剪力滯效應(yīng)，并通過對比得出了結(jié)構(gòu)在靜載和地震動(dòng)載荷作用下不同的剪力滯分布規(guī)律，得到了一些曲箱梁剪力滯的新結(jié)論。