哈密顿力学下波形钢腹板组合箱梁弯扭分析

来源 :河北工程大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:mgqzhineng
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
波形钢腹板组合箱梁与混凝土箱梁的主要区别在于其腹板使用了波纹钢板而非混凝土板,因此其具有自重轻、腹板抗裂性好的优点,在大跨、抗裂性能要求高的桥梁中被广泛应用。我国对其研究起步较晚,虽然已经取得了诸多成果,但是相比于有限元分析以及试验研究来说,对其理论计算方面的研究相对较少,且理论分析目前以能量变分法为主。基于此,本文在哈密顿力学体系下对波形钢腹板组合箱梁进行考虑剪力滞后效应影响的弯曲、扭转和弯扭耦合分析,通过引入广义位移的对偶变量,实现了控制微分方程的降阶。使用高精度的精细积分法进行控制微分方程组的求解,在计算精度高的同时求解效率也高,编制了一套完整的算法,可用于初步设计阶段的快速力学分析,为此类结构的力学求解提供一种新途径。主要工作内容如下:(1)通过资料收集,简要回顾了波形钢腹板箱梁结构以及哈密顿对偶求解体系的发展历程,对国内外相关研究现状进行了总结;(2)以三次曲线形式的翘曲位移函数为基础,引入四个广义位移,考虑剪力滞后效应和剪切变形的影响,建立波形钢腹板箱梁弯曲问题分析的哈密顿对偶求解体系。分析已有算例验证本文弯曲问题算法的可行性和数值求解的精度。基于此,对简支梁剪滞系数的纵向分布情况进行研究;(3)对波形钢腹板进行合理等效,引入两个广义位移描述波形钢腹板箱梁的扭转翘曲位移场。基于薄壁杆件约束扭转的一致理论考虑约束扭转时二次剪应力的影响,建立扭转问题分析的哈密顿对偶求解体系;(4)介绍了采用线性插值函数模拟波形钢腹板箱梁在弯扭荷载作用下截面翘曲位移的方法,基于此,在哈密顿力学体系下建立波形钢腹板箱梁弯扭耦合分析的新求解体系和数值算法,为波形钢腹板箱梁的弯扭问题分析提供了一种新途径。针对具体算例对所提方法的收敛性和精确度进行分析,基于此方法对弯扭荷载共同作用下波形钢腹板箱梁的受力性能进行参数分析。
其他文献
沥青路面在使用过程中难免发生路面开裂,进而导致路面服务质量下降。各国研究人员尝试采用不同方式以提高沥青混合料的抗裂性能,而添加纤维是其中一种经济可行、便于施工的常用技术手段。为综合考察纤维与沥青用量对沥青混合料不同性能的影响,从中温性能和低温性能角度确定最佳油石比。本文首先采用马歇尔试验确定纤维增强沥青混合料的初始最佳油石比,然后通过半圆弯拉试验测定纤维沥青混合料的中温和低温断裂性能,最后对各力学
学位
发酵中药制备中结合使用乳酸菌菌种,不仅能增加中药类型的丰富度,还能摸索出中药更多的新功能,引领中药产业的创新发展。文章简单概述乳酸菌发酵的基本原理,阐明乳酸菌发酵中药的优势,探究其具备的药理学功能,包括棉衣调控、抗氧化、减轻胃肠道炎症等,并从中药成分释放、转化、增菌功用等方面探究乳酸菌类发酵中药涉及的药效提升机制,希望进一步提升同行对乳酸菌发酵中药产品的认知。
期刊
本试验研究了同/异型乳酸菌对玉米秸秆青贮品质及有氧稳定性的影响,旨在提高玉米秸秆青贮饲料的品质。本试验以不同类型乳酸菌为单因素开展,分别设计以下处理组:对照组(CK)不添加任何制剂,(T)添加同型乳酸菌制剂,(Y)添加异型乳酸菌制剂,(TY)同时添加同型和异型乳酸菌制剂。玉米秸秆青贮发酵60天后取样,对青贮饲料的各项发酵指标、营养成分、微生物数量和有氧稳定时间进行测定。结果表明:各试验组青贮的发酵
期刊
传统透水沥青混合料的应用改善了城市“内涝”问题,促进了海绵城市的建设。然而,其独特的多孔结构降低了自身的承载能力,路用服役时间大大缩短。使用聚氨酯代替沥青作为胶粘剂制备聚氨酯透水混合料(PUPM)显著提高了路面的抗荷载能力,但由于自身的水敏感性较高,PUPM的水稳定性略有不足。在低温与水的耦合作用下,冻融破坏将不可避免。针对此问题,本文从宏观性能及界面性能两方面分析了PUPM冻融损伤机制,并与开级
学位
随着浅部资源的枯竭,深部开采已成为当前重点的研究方向,但深部资源开采也面临着众多难题亟待解决,如层裂、冲击地压、大变形等问题对矿区的安全生产造成了极大的威胁。为研究深部复杂应力场对巷道逐步开挖围岩稳定性的影响规律,对深部巷道变形破坏机理进行分析,基于阳泉二矿实测资料,在FLAC3D软件中建立相应模型,采用控制变量法,分别修改X、Y方向应力,对模型进行逐步开挖分析,研究不同地应力场中围岩主应力差、剪
学位
结构优化设计是在综合考虑结构安全和使用功能等约束的前提下,采用力学理论与优化技术对结构的截面尺寸、形状等进行优化。实际优化过程中多为非线性的隐式优化问题,且存在多种约束,传统的优化设计方法在优化效率、计算复杂度等方面的不足愈发明显。智能优化算法很大程度上克服了传统优化方法在求解精度和求解效率方面的缺陷,且已成功应用于结构优化设计当中,并取得了一定的成效。因此,智能优化算法在结构优化设计方面的应用研
学位
传统跨座式单轨轨道梁大多采用850mm宽箱型截面形式,相关企业针对我国三四线城市的轨道交通建设要求,在传统跨座式单轨车辆宽度基础上,提出了1250mm宽跨座式单轨列车截面形式,传统轨道梁截面已不再适用。本文以某高校拟建的“新一代跨座式单轨系统研究平台”为研究背景,对1250mm宽轨道梁选型展开研究,研究内容如下:(1)对轨道梁初步截面形式进行选型并依据现有组合梁试验对数值模拟技术进行可靠性验证。基
学位
随着21世纪新型复合材料学、结构学、计算机设计、建筑学等的愈发成熟,膜结构被越来越多的应用到建筑行业中,被称为“21世纪的建筑”。膜结构具有跨度大、自重轻、透光性好等特点,因此被广泛应用到不同建筑领域中,包括小品建筑、机场、车站建筑、体育场等。也因为它自重轻,厚度薄,阻尼低的特点,膜结构对于外荷载十分敏感。在外部激励下,薄膜会产生振幅远远大于其厚度的振动。这使得薄膜结构的振动问题有很强的几何非线性
学位
目前,当倾斜建筑需要加快回倾速度时,水平掏土迫降纠倾技术主要依靠增加掏士孔数量或者扩大掏土孔直径的方法,然而使用这种方法可能由于掏土孔过大而造成建筑突沉,使建筑结构遭到破坏。针对普通浅层掏土法下倾斜建筑回倾速度慢、沉降不均匀的问题,提出“掏土孔应力扰动法”。推导得到掏土孔应力扰动法下的塑性区计算公式,通过掏土孔周应力扰动试验及数值模拟探究应力扰动前后的孔周土体应力变化规律和实际塑性区范围,验证掏土
学位
隔震技术作为提升单体结构抗震韧性的有效手段之一,在工程减震方面表现卓越。柱顶隔震是一种低位层间隔震方案(简称串联隔震结构),被广泛应用于各种工程建设中,将隔震支座设置在底部悬臂柱顶形成串联隔震组合构件,该构件水平刚度相差悬殊,表现多介质耦合、强非线性等特点。强震作用下易造成损伤累积,进而影响串联隔震结构抗震性与安全性。以往针对串联隔震构件的力学性能研究中,通常将下部钢筋混凝土柱假定为刚性构件,未考
学位