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预应力钢筋混凝土桥梁等效单元的研究
| 论文题名： | 预应力钢筋混凝土桥梁等效单元的研究 |
| 关键词： | 预应力钢筋混凝土桥;等效单元;有限元计算;承载能力 |
| 摘要： | 随着桥梁建设事业的蓬勃发展，新桥梁的力学性能是否达到设计要求，旧桥梁的承载能力是否满足安全需要，都需要对桥梁进行健康监测。桥梁的有限元计算在桥梁建设中将发挥更重要的作用。 目前构成钢筋混凝土结构的有限元模型主要有两种，一是选取钢筋单元和混凝土单元，建立起全桥单元，即分离式建模。一种是选取钢筋混凝土单元，即假设钢筋分布在整个单元中，作为钢筋单元和混凝土单元的等效单元建立全桥模型模型，即整体式建模。 本文以罗家港桥为研究对象，使用两种建模方式对预应力钢筋混凝土桥梁进行了数值分析讨论，并与相应的实际桥梁的动静载试验结果进行比较，得到了一些主要参考价值的结果，为今后的设计、有限元模拟简化提供指导。本文主要完成以下工作： (1)详细介绍空间问题的有限元分析理论，主要就钢筋混凝土综合的单元刚度矩阵、材料的本构关系和强化模型、预应力的模拟等进行简明的阐述。 (2)在最不利的荷载位置按各种工况加载，对罗家港桥进行静载试验。得到全桥关心点的挠度和应变数值；对桥做动载试验以得到全桥的前三阶频率。 (3)使用分离式模型，分别选用不同的单元来模拟钢筋和混凝土。建立空间有限元模型，对该预应力钢筋混凝土桥梁进行数值模拟，得到全桥的应力分布情况和挠度(变位)及前三阶频率；其次使用整体式模型(即用钢筋混凝土等效单元)，建立空间有限元模型，对该预应力钢筋混凝土桥梁进行数值模拟。 (4)将两种方式模拟的计算结果与相应的实际桥梁动静载试验结果进行比较，分析用等效单元法建立模型计算的优缺点及结果产生差距的原因。最后找到缩小差距的方法。 本文的研究成果，对探讨等效单元在桥梁模拟计算中的应用、深入了解桥梁结构受力特征和提高ANSYS等有限元计算精度有一定的价值。 |
| 作者： | 陈波 |
| 专业： | 工程力学 |
| 导师： | 严仁军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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