箱形橋梁結(jié)構(gòu)的半解析分析.pdf

1、薄壁箱梁結(jié)構(gòu)因其自重小、抗彎、抗扭性能好、跨越能力強(qiáng)等特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于橋梁上部結(jié)構(gòu)中,因此加強(qiáng)對(duì)箱梁橋結(jié)構(gòu)的研究分析顯得尤為重要。本論文將箱梁簡(jiǎn)化為一個(gè)帶凸緣的、具有連續(xù)分布質(zhì)量和剛度的薄壁筒組合體,然后對(duì)此三維模型進(jìn)行半離散化處理,即選取適當(dāng)?shù)墓?jié)線對(duì)其進(jìn)行劃分,并以節(jié)線上的豎向未知形變函數(shù)和箱梁橫截面上的橫向未知形變函數(shù)作為基本未知函數(shù)來描述橋梁結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的位移場(chǎng)(運(yùn)動(dòng)場(chǎng)),再利用能量原理將靜力問題(動(dòng)力學(xué)問題)轉(zhuǎn)化為常微分方程組的邊值

2、問題(特征值問題),最后利用常微分方程求解器進(jìn)行編程求解,為箱梁橋結(jié)構(gòu)的分析計(jì)算提供了一種半解析分析方法。本文的主要工作如下:
　　1.介紹了箱形橋梁結(jié)構(gòu)的發(fā)展前景和本論文研究的理論與工程意義;討論了計(jì)算模型的建立問題(如:結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)的假定,如何對(duì)模型進(jìn)行半離散化處理,如何選擇基本未知函數(shù)來描述結(jié)構(gòu)的位移場(chǎng)(運(yùn)動(dòng)場(chǎng)),位移函數(shù)的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換問題等);介紹了如何將控制方程標(biāo)準(zhǔn)化以及COLSYS的使用等。
　　2.利用半解析分析方

3、法對(duì)箱形簡(jiǎn)支梁橋結(jié)構(gòu)的自由振動(dòng)問題進(jìn)行了分析計(jì)算。通過算例證明了本文分析模型是合理的、可行的,本文方法是可行的、有效的。
　　3.利用半解析分析方法對(duì)薄壁箱梁伸臂結(jié)構(gòu)型式高架橋的自由振動(dòng)問題進(jìn)行了分析;討論了橋墩處地基的彈性變形以及伸臂端梁之間的相互支撐作用對(duì)高架橋自振頻率的影響。
　　4.探討了如何用基于常微分方程求解器的半解析分析方法來確定橋梁結(jié)構(gòu)的影響場(chǎng),并對(duì)一座雙塔三跨式斜拉橋支座的反力影響場(chǎng)以及橋梁結(jié)構(gòu)中某處的應(yīng)力