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哈大客运线预应力箱梁动荷载的有限元分析
| 论文题名： | 哈大客运线预应力箱梁动荷载的有限元分析 |
| 关键词： | 客运专线;预应力箱梁;动荷载;有限元分析;箱梁结构 |
| 摘要： | 本文利用ANSYS分析了哈大客运专线预应力梁的各种性能，对预应力梁体在动荷载情况下的应力、应变规律做了模拟分析，通过计算结果同工程实际进行比较来对箱梁结构的合理性进行评定。 预应力箱梁结构是工程中常用的预应力结构，该结构重量比较轻便，同时提高梁体的抗弯矩能力，充分发挥预应力梁体材料的性能。预应力梁体在正常工作阶段下除受自重的影响外还受到外界各种因素的影响，最主要的是火车的动荷载，这种荷载对梁体的冲击导致梁体的动态响应，这种动荷载同时对梁体的应力、应变产生很大影响，因此在梁体的计算中应当对这一部分进行重点分析。 本文以哈大客运专线预应力箱梁为研究对象，对梁体在静荷载和动荷载两种情况下进行分析，然后重点分析预应力混凝土梁体的力学性能，并对梁体变形、梁体应力、梁体裂缝宽度等方面的计算理论进行讨论。 本文总结了预应力混凝土的ANSYS实现方法，分析了梁体材料的几种应力-应变关系。在梁体建立模型的过程中，普通钢筋和混凝土作为一种混合材料，并对其弹性模量的选取进行了探讨，得出了计算混合材料弹性模量的经验公式。对于预应力混凝土模型则采用分离法进行建模，即分别建立预应力钢筋和混凝土的模型，然后再对两种材料进行耦合。 对移动荷载作用下梁体的动态响应理论进行分析，移动荷载的转化是按照移动常量力的思想，将火车的ZK活载从梁体的宽度和长度方向进行均布转化，把这些荷载均布到梁体上表面节点上，研究不同速度下梁体的动态响应。通过具体数据的分析可以得出随着荷载速度的加快梁体的应力、应变的最大值也随之加大，其响应频率也随之变大。上述分析为铁路客运专线梁体的设计施工提供参考。 |
| 作者： | 高昂 |
| 专业： | 港口、海岸及近海工程 |
| 导师： | 喻泽红 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长沙理工大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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