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考虑剪切变形效应的单跨斜梁桥受力特性研究
| 论文题名： | 考虑剪切变形效应的单跨斜梁桥受力特性研究 |
| 关键词： | 无悬臂斜梁桥;受力特性;剪切变形;斜梁挠度;Timoshenko深梁 |
| 摘要： | 高等级公路及铁路线上的中、小型桥梁，往往采用服从线路走向的设计方式，将中轴线与支承线、水流方向等斜交的桥梁设计成斜梁桥。随着我国交通运输事业的迅猛发展，中、小跨径的斜梁桥结构应用越来越广泛，国内外学者也进行了广泛而深入的研究，其内力、变形等静力特性方面的研究较为系统。但以往研究的理论基础大多为初等梁理论，认为剪切效应对内力、变形的影响较小，因而被忽略。剪切效应对斜桥内力、变形的影响规律如何、如何进行力学分析，目前的研究工作还不是非常深入，值得进一步探讨。故本文基于Timoshenko深梁理论的力法及图乘法，做了以下工作： （1）建立了考虑剪切变形影响的单跨静定斜梁计算方法，推导了静定斜深梁桥在常见荷载作用下的变形计算公式，分析了一座单箱单室无悬臂斜梁桥随斜交角、平面形状、弯剪刚度比变化时剪切效应对其内力的影响规律。 （2）建立了考虑剪切变形影响的单跨超静定斜梁计算方法，推导了超静定斜深梁桥在常见荷载作用下的反力、内力及变形计算公式，并对A型斜箱梁桥的跨径、斜交角、平面形状等参数进行变化，分析剪切效应对其反力、内力及变形计算的影响；得到了跨径越小、斜交角越大，剪切效应对斜梁挠度的影响越大，但对挠角和扭角的影响较小等结论。 （3）针对工程上常见的四种特殊斜梁（简支正梁、平行四边形斜梁、直角梯形斜梁、等腰梯形斜梁），分析了剪切效应对其内力、变形计算的影响；提出中、小跨径斜梁桥挠度计算时应采用考虑剪切变形影响的Timoshenko深梁理论，否则低估挠度计算结果； （4）建立了考虑剪切变形与支承刚度共同影响下的斜梁桥内力计算方法，分析了剪切变形及支承刚度对斜梁桥内力计算的影响；并用有限元软件对所推导的计算公式进行了验证，得出了剪切变形与支承刚度对单跨斜梁桥内力计算的影响较小；所推导的斜深梁桥内力与变形计算公式方便设计人员的计算，有促于推动斜桥计算理论的深化和拓展，丰富斜梁的计算方法。 |
| 作者： | 郭德群 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 夏桂云 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长沙理工大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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