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薄壁曲线箱梁考虑剪力滞的非线性理论研究
| 论文题名： | 薄壁曲线箱梁考虑剪力滞的非线性理论研究 |
| 关键词： | 薄壁曲线箱梁;剪力滞效应;几何非线性;材料非线性;样条函数 |
| 摘要： | 薄壁曲线箱型梁桥与其它常规截面桥梁结构相比，具有抗弯抗扭刚度大、自重小、造型美、地形适应性强等的优点，因此，它被日益广泛地运用。本文首先阐述了曲线箱梁的受力特点，依据微分方程的运算法则，导出了控制微分方程的闭合解。结合边界条件，给出了计算剪力滞的表达式，建立了一套能分析曲线箱梁结构的剪力滞效应的理论。 然后根据薄壁曲线梁理论和势能变分原理，针对悬臂板、顶板和底板假设了三个不同的剪力滞翘曲位移函数，导出了薄壁曲线箱梁的弯、扭、剪力滞耦合时的曲线箱梁几何非线性控制微分方程。由样条配点法得到残值方程组，再采用同伦延拓法进行求解，得到了结构在荷载作用下的半解析解。在此基础上，分析了截面各种参数对结构受力性能的影响和取一个统一的剪力滞翘曲位移函数与取三个剪力滞翘曲位移函数计算的差别。 依据势能变分原理，推导了薄壁曲线箱梁考虑材料非线性和剪力滞效应的刚度矩阵。采用样条有限点法和截面内力塑性系数法对薄壁曲线箱梁的弹塑性问题进行了求解。研究表明，弯曲剪力滞效应系数的非线性特征较挠度和扭转角的要明显；在荷载达到一定程度时，随荷载的增加，箱梁截面上的翼缘应力分布逐渐均匀。 最后介绍了有关ANSYs有限元法的基本原理和建模过程，通过分析两个算例，对比结果吻合较好，验证了本文方法的正确性和可靠性。本文所得结论比以往曲线箱梁理论有了发展，可供薄壁曲线箱梁设计参考。 |
| 作者： | 孙琴琴 |
| 专业： | 工程力学 |
| 导师： | 罗旗帜;刘锋 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 广东工业大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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