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刚构连续梁桥墩梁固节点结构光弹性实验研究和有限元分析
| 论文题名： | 刚构连续梁桥墩梁固节点结构光弹性实验研究和有限元分析 |
| 关键词： | 刚构连续梁桥;墩梁固节点;光弹性法;有限单元法;图像处理 |
| 摘要： | 预应力混凝土刚构连续梁桥是在预应力混凝土连续梁和T型刚构基础上发展起来的一种新型连续梁结构。这种结构兼具连续梁和T型刚构桥的优点。同时随着设计理论的日益完善以及预应力技术和现代化施工方法的发展，刚构连续梁桥在国内外桥梁工程得到了迅猛的发展。但就其受力状况而言，刚构连续梁桥却远比连续梁或T构体系复杂，其中墩梁固节点结构是整个刚构连续梁桥中应力最复杂的部分，是刚构连续梁桥的关键部位。因此，对墩梁固节点结构进行应力分析，对优化工程结构是极其重要的工作。 本文结合铁路跨江某预应力混凝土刚构连续梁桥，分别通过三维光弹性冻结应力法和有限元计算，对墩梁固节点结构在不同承载工况下进行了应力分析。结果表明，两种方法所得的结果比较吻合。 本文在获取实验数据时，利用数字图像处理技术对光弹性条纹图像进行了等差线条纹的倍增和等倾线条纹的分离和细化。研究了利用三角函数法实现了单幅条纹图的三倍倍增。利用对数相减法实现了等倾线条纹的分离，并且使条纹得到了细化，便于条纹中心线的提取。利用了一种实用的图像处理技术——灰度极值结合曲线拟合法成功地提取了等倾线条纹的中心线，提高了等倾线中心线提取的速度和准确度。 本文对墩梁固节点结构进行有限元分析时，考虑到有限元计算模型要精确、完善，且能反映结构复杂的几何形状，利用SolidWorks软件建立固节点结构空间模型，再利用图形接口引入到ANSYS中进行有限元计算，提高了计算精度。对结构在最不利载荷组合下应力计算结果验证了原设计的可靠性和合理性，也为最佳结构型式的设计提供了参考依据。 本文通过实验和计算所得的应力分析结果，为刚构连续梁桥墩梁固节点结构方案的比较、优化设计和施工提供了重要依据，并已应用到工程实际中，发挥了重要作用。 |
| 作者： | 阮江涛 |
| 专业： | 固体力学 |
| 导师： | 王世斌 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 天津大学 |
| 学位年度： | 2004 |
| 正文语种： | 中文 |
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