原文传递
考虑弹性不均匀性影响的板梁桥结构空间计算分析
| 论文题名： | 考虑弹性不均匀性影响的板梁桥结构空间计算分析 |
| 关键词： | 弹性模量;不均匀性;空心板梁桥;结构空间;不均匀分布;通用程序;简支空心板梁;单元刚度矩阵;有限元算法;计算分析;数值方法;编制;随机有限元法;区间有限元法;程序的可靠性;函数表达式;有限元程序;有限单元法;二次多项式;弹性应变能 |
| 摘要： | 在桥梁结构中，混凝土的弹性模量并非处处相同，而建模分析时一般取恒定的弹性模量，因而不能准确地反映结构的实际情况。 要考虑弹性模量不均匀分布的影响，除了现有的随机有限元法和区间有限元法以外，本文提出的方法是：针对要分析的具体桥例，直接到现场以一定间距实地测量桥上各点的弹性模量，用数值方法拟合得到其随位置变化的函数表达式，再推导考虑弹性模量不均匀分布影响的单元刚度矩阵，编写考虑弹性不均匀性的板梁桥结构空间计算分析有限元程序并求解。 本文在《斜交板梁桥的有限元算法》提出的空间板梁有限单元法基础上，假定弹性模量在平面内的分布函数为二次多项式，将弹性模量的表达式代入单元弹性应变能计算，得到了考虑弹性模量不均匀分布的空间板梁有限元算法，并用Fortran语言编制程序实现了这一算法。 本文编制的Fortran程序在考虑弹性模量不均匀性的情况下与通用程序Nastran(Patran)使用实体单元建模计算的结果非常接近；两者对是否考虑弹性不均匀性的差异的描述也大致相同，从而证明了本文计算方法及编制程序的可靠性。 对16m跨径简支空心板梁的计算分析表明：当弹性不均匀分布变化幅度不大时，对简支空心板梁桥的变形和应力影响都不明显，在此情况下，不必在安全储备中过多地考虑弹性不均匀性的影响。 通用程序必须通过细分单元来描述弹性模量的不均匀分布，实际上，当考虑到复杂、大型的结构时，随着单元数的增加，这一方法将不可行。而笔者编制的程序用连续函数反映弹模的不均匀分布，不受此限制。本文为进一步研究弹性不均匀性对各类型桥梁的影响提供了有益的借鉴。 |
| 作者： | 李永骝 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 王荣辉 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华南理工大学 |
| 学位年度： | 2006 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
