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正交各向异性混凝土桥面板的动力分析
| 论文题名： | 正交各向异性混凝土桥面板的动力分析 |
| 关键词： | 正交各向异性;混凝土桥面板;移动荷载;结构强度;弹性模量 |
| 摘要： | 在以往的结构设计计算中，采用混凝土的弹性模量和剪切模量，并未考虑钢筋的加强作用，即把混凝土看作各向同性材料。如果考虑钢筋的加强作用，不但可以减轻桥梁的自重，而且可以大量节约材料。国内外众多学者在这方面做了大量努力，提出了例如分离单元、组合单元和均匀单元等计算模型，但是因为工程结构本身的复杂性和体量大等特点，未能应用到工程实际计算当中。因此，常用的方法是利用复合材料力学的性质确定其弹性常数，即将加筋混凝土构件看作是复合材料。 本文从混凝土结构强度计算和截面设计理论出发，考虑加筋混凝土桥面板的正交各向异性，利用复合材料力学的性质推导出加筋混凝土桥面板弹性常数的预测值。以某常见简支板桥为例，建立有限元桥梁模型，应用ANSYS软件计算分析，通过采用ANSYS自带的APDL参数设计化语言编写宏文件，进行阶跃式加载实现模拟车辆移动荷载沿桥面中心线匀速行驶。求解采用完全瞬态动力分析方法，即ANSYS中的Full法。后处理采用ANSYS中的时间历程后处理器POST26，该后处理器用于处理模型中点的结果和时间或者频率的关系，主要应用于动力学分析或非线性分析。通过对桥面的动力响应进行分析，得出跨中节点的位移、速度、加速度随时间的变化曲线，并计算了不考虑钢筋加强作用的情况。 通过对两种情况的比较发现，桥面在移动荷载作用下，跨中节点的最大位移响应都出现在移动荷载即将离开该跨时；考虑钢筋的加强作用计算得到的跨中节点的位移、速度、加速度都略小于不考虑钢筋加强作用的，且跨中节点动力响应峰值基本接近。说明本文采用的方法是切实可行的，为钢筋混凝土桥梁的正交各向异性设计提供了思路和参考。 |
| 作者： | 王悦帆 |
| 专业： | 工程力学 |
| 导师： | 刘俊抑 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西安建筑科技大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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