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考虑层间滑移的层合板理论及其应用
| 论文题名： | 考虑层间滑移的层合板理论及其应用 |
| 关键词： | 板式无砟轨道;层合板结构;层间滑移;列车荷载;动态响应 |
| 摘要： | 层合板结构广泛应用于如高速铁路板式无砟轨道轨下结构等各种交通基础设施中，而层间界面是该类结构的薄弱之处，易发生层间滑移导致结构整体性能劣化。为了既能够反映层合板层间滑移的特点，又具有板理论的简单形式，本文首次提出了考虑层间双向滑移的双层层合板模型，基于变分原理建立了考虑层间滑移的层合板理论框架，在此基础上开发了考虑层间滑移的层合板单元，并将其应用于轨下结构在列车荷载作用下的动态响应分析、轨下结构层间粘结部分失效的影响评估和层间脱粘过程模拟。论文主要研究内容如下： （1）为了考虑层合板层间的非完美粘结特性，引入层间相对滑移，建立了考虑层间滑移的层合薄板和中厚板理论框架，分别推导了针对这两种板理论的虚功原理、功的互等定理、最小势能原理、最小余能原理以及二类和三类变量的广义变分原理，也给出了自由振动和屈曲稳定的变分形式，得到了四边简支情形下静动力分析和温度效应的精确解。 （2）构造了考虑层间滑移的层合薄板矩形单元，得到了刚度矩阵、质量矩阵和几何刚度矩阵的显式表达式，给出了温度荷载的等效结点力，验证了该单元在层合板弯曲变形、自由振动、屈曲稳定和温度效应分析中的有效性。 （3）基于考虑层间滑移的层合薄板单元，分析了高铁轨下结构在列车荷载下的动力响应及其放大效应，通过层间抗滑刚度折减，分析了高铁轨下结构层间粘结局部失效对结构整体性能的影响，结合界面剪切破坏模型试验标定的双线性内聚区本构模型模拟了轨下结构层间脱粘行为。 |
| 作者： | 乌添媚 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 徐荣桥;汪劲丰 |
| 授予学位： | 博士 |
| 授予学位单位： | 浙江大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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