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简支梁桥移动荷载下动力响应横向分布研究
| 论文题名： | 简支梁桥移动荷载下动力响应横向分布研究 |
| 关键词： | 简支铰接板梁桥;梁格法;动力响应;移动荷载;横向分布;建模计算 |
| 摘要： | 我国现役的中小型桥梁中，装配式简支铰接板梁桥还是占有相当的比例，而且其中很大一部分都有存在不同程度的病害。但由于施工程序简单、施工速度快等优点还是小跨径桥梁常用的桥型之一。 通过对国内外大量文献的阅读，掌握了荷载横向分布理论知识以及桥梁的动力学基础解析理论和数值理论。在理论的基础上研究梁格法在简支铰接空心板梁桥中的应用分析，并找到最合适的虚拟横梁截面，以保证应用梁格法建模计算时结果的准确性。基于荷载静力横向分布系数计算理论，本文分别分析单梁和整桥在移动荷载作用下动力响应，从而研究移动荷载作用下振动在铰接板桥的横向是如何分布的，并尝试分析铰缝处承受的最不利剪力。主要研究工作如下: (1)对一简支铰接空心板梁桥算例，分别用铰接板法理论和梁格法有限元建模来计算该桥的荷载横向分布系数。利用Midas软件来进行梁格法建模，因为没有明确的规范来规定横向虚拟横梁的截面特性，本文根据前人的研究取具有代表性三种截面来计算，把计算结果同铰接板法计算结果相对比，选取最合理的截面作为梁格法中虚拟横梁的横截面。同时也验证了建模的准确性，保证后续动力分析建模的合理性。 (2)研究单板梁在移动荷载作用下的动力响应，用Midas建立单梁的有限元模型，施加移动集中荷载，得到不同速度下的单粱动力响应数值解，然后与根据理论知识计算出来的解析解相对比。然后分析不同跨径单梁在移动荷载作用下的动力响应，做同样的对比并分析规律。在前文分析的基础上，研究移动荷载作用下的冲击系数，根据单梁振动方程求出冲击系数解析解表达式，与数值解作对比。以此来验证建模加载的合理性，为后文整桥分析做基础。 (3)参照静力横向分布系数方法，分析移动荷载下整桥的动力响应，通过处理动挠度时程曲线来总结动力响应的横向分布规律，并与理论解析解对比分析。同时提取不同工况下铰缝处剪力时程数据，尝试分析最不利的铰缝处剪力，为研究铰缝处破坏机理提供研究依据。 本文研究内容和成果，为梁格法建模时如何合理取虚拟横梁特性值提出了一些建议，为进一步研究铰接板梁桥动力特性和铰缝在移动荷载作用下破坏机理研究提供一定参考作用。 |
| 作者： | 郑斌 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 韩西 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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