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基于梁段有限单元法的大跨度铁路箱梁桥动力分析
| 论文题名： | 基于梁段有限单元法的大跨度铁路箱梁桥动力分析 |
| 关键词： | 箱形梁;有限单元法;箱梁桥动力分析;箱梁预应力 |
| 摘要： | 箱形梁广泛应用于各类桥型。由于箱形梁变形复杂，为了精确的分析箱梁的受力行为，就必须考虑约束扭转翘曲，畸变，横向局部变形以及横隔板的作用。梁段有限单元法在分析箱梁时能考虑箱梁的各种变形，并能考虑箱梁的预应力作用以及横隔板的影响，是分析箱梁静动力行为的重要方法。本文以一实际的大跨度铁路预应力混凝土连续箱梁为例，就其动力特性分析做了以下几个方面的研究： 1.探讨了板梁段单元法位移模式的选取以及梁段单元空间位移场的建立，提出了两种新的位移场模式。 2.推导出了实桥梁段单元的单元刚度矩阵与单元质量矩阵的显式表达式。并成功的引入了横隔板的作用。在此基础上对实桥进行动力特性分析，得出了实桥振动的频率与振型3.建立了实桥的实体梁单元模型与板壳单元模型。分别得到了实桥的自振频率与振型。与梁段单元分析的结果比较表明梁段单元计算的结果与板壳单元计算的结果十分接近，振型一致。 4.推导了梁段单元的初应力刚度矩阵，可以方便的考虑预应力对桥梁刚度的影响5.分析了横隔板厚度以及横隔板数目对桥梁动力特性的影响，获得了有益的结论。 分析表明，梁段有限元法进行桥梁动力分析时，自由度数目少，计算精度高，可以方便的考虑预应力的作用以及横隔板刚度的影响，是进一步进行箱梁桥动力响应分析如车桥振动等的有效方法。 |
| 作者： | 王佐才 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 任伟新 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中南大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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