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单箱多室箱梁弯曲效应的多梁式模型研究
| 论文题名： | 单箱多室箱梁弯曲效应的多梁式模型研究 |
| 关键词： | 单箱多室箱梁;弯曲效应;多梁式模型;梁条理论;数值模拟 |
| 摘要： | 梁格法作为当前计算箱梁弯曲效应使用最广泛的精细化梁模型理论，针对箱梁应力以及挠度的计算究竟具有多高的精度，目前国内外为此所做的相关研究并不多，实验数据更是少之又少。本文为了分析梁格法计算箱梁弯曲效应的计算精度，采用梁格法分析了箱梁的弯曲效应，通过实验与数值模拟的方法，得出了梁格理论分析箱梁弯曲效应的计算精度。 针对梁格法无法计算箱梁剪力滞效应的问题，本文提出了梁条理论，并进行了公式推导。通过实验以及对单箱三室公路混凝土箱梁和单箱双室铁路标准梁弯曲效应的数值模拟，分析了梁条理论的计算精度。得出的结论如下。 （1）采用梁格法计算箱梁的挠度时，集中荷载作用下的最大差率为-4.4％。在均布荷载作用下，梁格解与板壳数值解最大相差5%,梁格法具有良好的挠度计算精度。 （2）针对不同宽跨比以及支撑体系下单箱多室箱梁应力的计算，箱梁横截面上的梁格计算结果呈台阶状分布，无法反映箱梁的剪力滞效应。梁格解总体偏小，集中荷载作用下的峰值应力与板壳数值解最大相差9.3%，均布荷载作用下的最大差率为-8.4%，可以满足一般工程设计的要求。 （3）集中荷载作用下，基于梁条理论的双室箱梁挠度值与实验解最大相差6.5%，单箱三室箱梁的挠度值与实验解的最大差率为-6.31%。均布荷载作用下不同支撑体系的梁条挠度值与ANSYS解最大相差9.5%。梁条挠度值总体偏小，可以满足一般工程设计的要求。 （4）梁条理论的应力计算结果在单箱多室箱梁横截面上的分布规律与实验以及ANSYS数值模型解相同，梁条理论可以反映箱梁的剪力滞效应。 （5）采用梁条法计算多室箱梁的应力时，集中荷载作用下单箱双室箱梁的梁条峰值应力与实验值最大相差6.5%，单箱三室箱梁峰值应力的计算结果与实验解的最大差率为14.7%，与板壳数值解最大相差4.2%。均布荷载作用下，不同支撑体系的梁条峰值应力与ANSYS解的最大差率为7.94%。考虑到实验的制作以及加载过程中的误差，可以认为梁条理论在分析单箱多室箱梁的应力时具有良好分析精度。 |
| 作者： | 刘应龙 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 蔺鹏臻 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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