康喜东[1]2014年在《箱形梁剪力滞效应分析中的合理翘曲位移模式及其应用研究》文中指出随着我国桥梁建设的蓬勃发展，在众多的桥梁截面形式中，箱形截面梁，顾名思义截面形状犹如“箱子”有其优越的截面特性，受到桥梁设计师的青睐。而其中大悬臂板、宽体箱梁成为主要的发展趋势，由此剪力滞效应问题将被重点考虑。在以往的理论研究中，箱形梁剪力滞效应的分析方法众多，各自有其自身的适用条件和优缺点，基于最小势能原理的能量变分法最为经典和有效。但是传统的能量变分法分析剪力滞效应还是有一定的不足和缺陷，比如无法满足轴力自平衡条件，所选取的剪力滞翘曲位移函数缺乏严密的理论论证，针对不同板宽的翼板没有合理的修正，所推导的纵向应力计算式太过于繁琐复杂等。本文就这些问题做出较详细的理论分析和修正，并建立ansys数值算例模型验证本文提出的分析方法，具体工作包括以下几个方面：1.归纳出以往文献中对剪力滞翘曲位移函数定义的类型，主要有抛物线型和余弦曲线型，给出它们各自的假设条件和优缺点。并从控制剪力滞效应的翼板剪切变形规律出发，提出定义剪力滞翘曲位移的新方法。2.以薄壁箱形梁的弯曲计算理论为基础，分析各翼板的剪切变形规律，给出剪力流计算式，并假定翼板横向位移对纵向坐标的导数很小可忽略不计，从理论上证明二次抛物线是较为合理的剪力滞翘曲位移函数。通过对全截面增加一个常数使翘曲应力满足轴力自平衡条件，对悬臂板和底板以不同板宽和水平形心轴不同距离作出修正，定义新的剪力滞翘曲位移函数。3.将剪力滞效应引起的附加挠度作为剪力滞广义位移，定义剪力滞广义力矩作为对应剪力滞翘曲应力的广义力。这样所得到的考虑剪力滞效应后的纵向应力表达式和相应初等梁理论计算式形式一致，且物理意义更为明确。4.以变分法原理建立控制微分方程，并通过边界条件求解得到简支箱形梁、悬臂箱形梁作用集中荷载和分布荷载的剪力滞附加挠度表达式，进而与初等梁弯曲理论结果迭加可得到考虑剪力滞效应后的箱形梁纵向应力和竖向挠度。5.通过简支梁和悬臂梁两个计算算例，依据本文的理论方法分别求解在选取不同翘曲位移函数时的纵向应力，并建立ansys数值模型，验证本文的分析方法和建立的公式是否合理。6.对一作用对称集中荷载的预应力混凝土简支梁算例的计算表明，实际的桥梁设计中，如若不考虑剪力滞效应时，对竖向挠度的影响可忽略不计，但纵向应力则相差较大，无法忽略。
徐文明, 袁端才, 蒋志刚[2]2008年在《夹层复合材料薄壁箱形梁剪力滞效应数值分析》文中认为为了分析夹层复合材料薄壁箱形梁的剪力滞效应,建立了夹层复合材料薄壁箱形梁有限元模型,并利用试验结果检验了有限元模型的正确性。提出了一种描述复合材料薄壁箱形梁剪力滞效应大小的剪力滞系数的方法,对夹层复合材抖薄壁箱形梁进行了数值分析,得到了夹层复合材料薄壁箱形梁剪力滞效应的规律。
黄永庭[3]2012年在《斜支承连续箱梁考虑剪力滞效应的弯扭分析》文中认为薄壁箱形梁由于它的独特的性能,在桥梁工程中已经被广泛采用。剪力滞效应是箱形截面最常见的现象,如果忽略了剪力滞效应,可能会引起混凝土薄壁箱形梁开裂,甚至还会导致结构失稳。近二十年来,国内外许多学者对薄壁箱形梁的剪力滞做了大量的研究,然而这些研究主要是针对正交箱形梁进行的,对斜交箱梁的剪力滞效应的研究却很少。因此,本文系统地分析斜支承连续箱梁考虑剪力滞效应的弯曲与扭转具有重要的意义。本文在初等梁理论的基础上考虑了剪滞效应的影响,并利用薄壁箱形梁断面位移模型和考虑了二次剪流相应的剪切变形对翘曲位移影响的约束扭转翘曲位移,建立了薄壁箱形梁单元弯曲微分方程和扭转微分方程,并把所得方程的齐次解作为位移函数,导出了薄壁箱形梁的单元形函数矩阵,然后利用刚度系数的定义,导出了单元弯曲刚度矩阵和单元扭转刚度矩阵,最后利用单元刚度矩阵膨胀的概念,将单元弯曲刚度矩阵和单元扭转刚度矩阵迭加起来,从而得到了单元弯曲扭转刚度矩阵。由于本文考虑斜支承的影响,所以必须建立支承坐标系下薄壁箱形梁的位移相容条件,即把扭心—形心坐标系下的位移分量向支承坐标系变换,从而推导出坐标变换矩阵,最终获得考虑剪力滞效应和斜支承影响的刚度矩阵。通过数值算例得出了不同桥型在不同荷载作用下剪力滞的影响：简支梁在均布荷载作用下,剪力滞系数影响较小；而在集中力作用下,剪力滞影响要比在均布荷载作用下大；悬臂梁在均布荷载作用下,剪力滞影响较大。通过对斜支承叁跨连续箱梁与相应正交箱梁的有限元分析可得出以下几点结论：①在对称荷载作用下,正交箱梁横截面上的应力分布具有对称性,而对于斜交箱梁,在斜支承处横截面上的应力分布没有对称性。②在偏心荷载作用下,由于偏心荷载的影响,斜交箱梁和正交箱梁横截面上的应力分布都没有对称性,特别是斜交箱梁,其横断面上应力分布的不均匀程度更大。造成斜交箱梁横断面上应力分布不均匀的外在因素是斜支承,从受力的内在因素而言,则是由于弯曲剪滞翘曲和约束扭转翘曲变形以及各项变形间的耦联性引起的。
凌云[4]2004年在《薄壁箱形梁剪力滞效应分析》文中认为箱形薄壁梁是桥梁工程中经常采用的结构。然而，箱形薄壁梁在纵向弯曲时，存在剪力滞效应。在对箱形薄壁梁进行受力分析时必须考虑剪力滞效应。本文结合应力杂交元法和广义有限条法导出一种用来分析箱梁剪力滞效应的广义应力杂交有限条法，它兼有应力杂交元和有限条法的优点。运用这种方法对薄壁箱形梁的剪力滞效应进行了分析，推导出广义应力杂交有限条元的单元刚度矩阵，用FORTRAN-77语言编写薄壁箱形梁广义杂交有限条法程序(HFSBG.FOR)在Visual Fortran环境下运行。具体算例的数值结果表明：广义应力杂交有限条法用于计算箱形梁的应力分析具有很好的精度和效率，适合于分析箱形梁的剪力滞效应。
刘晓丹, 李广军, 王静[5]2007年在《薄壁箱形梁桥剪力滞效应的能量变分法研究》文中研究说明介绍了薄壁箱形梁剪力滞效应计算的能量变分方法,并结合实例讨论了剪力滞横向效应、纵向效应及参数的不同影响.
杨绿峰, 高兑现, 李桂青[6]1998年在《箱型梁剪力滞效应求解的样条里兹法》文中进行了进一步梳理结合样条函数和里兹法提出薄壁箱形梁剪力滞效应计算的样条里兹法．利用合理假定将叁维箱梁弯曲问题简化为一维问题．由于样条函数具有很好的光滑性，因而此方法能以极少的未知量得到较高的精度．
罗旗帜[7]1991年在《薄壁箱形梁剪力滞计算的梁段有限元法》文中认为本文取薄壁梁剪滞基本微分方程式的齐次解作为梁段的有限元位移模式,在变分原理的基础上,提出了分析箱形梁剪滞效应的有限段法.这种方法不仅简单实用,而且可以应用到变截面箱形梁结构中去.本文的计算结果与有限条法的分析值以及模型试验的结果均符合良好.
杜伟辉[8]2008年在《薄壁箱形梁剪力滞效应数值计算》文中指出运用能量变分法和差分法推导出变截面悬臂箱梁剪力滞效应计算公式和边界条件,分析在分段分布荷载作用下箱梁根部截面的剪力滞效应。
邓戈, 金康宁[9]2004年在《等截面箱形梁剪力滞效应的变分解法》文中研究说明以往的能量变分法解薄壁箱梁的剪力滞问题时,认为箱梁的上顶板、悬臂板及下底扳具有相同的纵向位移转角差函数,这种假设同实际情况并不符合.采用叁个不同的纵向位移转角差函数,通过变分原理建立了薄壁箱梁弯曲变形的微分控制方程,并求得解析解.用该结果与采用相同纵向位移转角差函数的解析解及Ansys有限元法的结果进行了比较分析.结果表明作者的假设更合理.
李龙生[10]2006年在《兰州小西湖黄河大桥剪力滞效应分析及试验研究》文中进行了进一步梳理小西湖黄河大桥为部分斜拉桥,采用薄壁箱形截面梁,为了解箱梁的剪力滞效应,对其进行了剪力滞效应的有限元理论分析和模型试验研究,结果表明,试验结果与理论分析结果基本相符。
参考文献：
[1]. 箱形梁剪力滞效应分析中的合理翘曲位移模式及其应用研究[D]. 康喜东. 兰州交通大学. 2014
[2]. 夹层复合材料薄壁箱形梁剪力滞效应数值分析[C]. 徐文明, 袁端才, 蒋志刚. 第17届全国结构工程学术会议论文集（第Ⅱ册）. 2008
[3]. 斜支承连续箱梁考虑剪力滞效应的弯扭分析[D]. 黄永庭. 兰州交通大学. 2012
[4]. 薄壁箱形梁剪力滞效应分析[D]. 凌云. 合肥工业大学. 2004
[5]. 薄壁箱形梁桥剪力滞效应的能量变分法研究[J]. 刘晓丹, 李广军, 王静. 佳木斯大学学报(自然科学版). 2007
[6]. 箱型梁剪力滞效应求解的样条里兹法[J]. 杨绿峰, 高兑现, 李桂青. 广西大学学报(自然科学版). 1998
[7]. 薄壁箱形梁剪力滞计算的梁段有限元法[J]. 罗旗帜. 湖南大学学报. 1991
[8]. 薄壁箱形梁剪力滞效应数值计算[J]. 杜伟辉. 黑龙江科技信息. 2008
[9]. 等截面箱形梁剪力滞效应的变分解法[J]. 邓戈, 金康宁. 华中科技大学学报(城市科学版). 2004
[10]. 兰州小西湖黄河大桥剪力滞效应分析及试验研究[J]. 李龙生. 城市道桥与防洪. 2006