基于多尺度有限元分析的钢箱提篮拱桥抗震性能研究

来源 :沈阳建筑大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:gsxs
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
桥梁作为国民经济的基础设施,是人民赖以生存的生命线工程,容易在地震中遭受到破坏,并且一旦破坏很难及时修复。这便会给震后救灾工作开展造成影响,错过救灾的最佳时机。钢拱桥不仅具有跨越能力大,美观经济,而且承载力大,抗震性能好等优点,得到了广泛应用,关于它的抗震研究也吸引了大量学者。但提篮拱桥的抗震研究较少,在整桥的抗震研究中只有借用计算机手段进行模拟。目前的有限元研究中多数采用的是梁单元模型,这样的模型虽然具有计算速度快,数据整理简单等优点,但会造成较大的误差。为了改善计算精度,在本文中采用的是多尺度建模形式,对中承式提篮拱桥进行抗震性能分析。本文采用有限元分析方法,基于某实际工程建立了中承式钢箱提篮拱桥多尺度模型(内倾角4度),进行动力时程分析。并将位移及内力响应与传统梁单元模型所得结果进行对比,讨论梁单元模型与多尺度模型的差异。其次,为了探究提篮拱桥拱肋内倾角对拱桥抗震性能的影响,建立了内倾角为0°和7°的拱桥多尺度模型,分别进行横桥向和顺桥向地震作用下的动力时程分析。将4°和7°的结果与0°模型的结果进行对比,探究拱桥内倾角对抗震性能的影响。得到的结果如下:(1)以实际在建拱桥为基础,建立中承式提篮拱桥的多尺度模型,应用ABAQUS有限元软件进行特征值分析。得到该拱桥的固有周期、频率、振型等动力特性。并对前15阶振型进行了分析。(2)建立拱桥的多尺度模型与梁单元模型,分别进行地震作用下的动力时程分析,对比两个模型的位移及内力响应结果。结果表明,在地震作用下,除了在1/4跨处的其他截面,多尺度模型与梁模型的时程曲线走势吻合良好。1.5倍地震作用下,拱脚进入屈服状态之后,从两个模型分别取得的拱脚应力-应变滞回曲线偏差较大。说明梁单元无法考虑构件局部屈服,应力集中等现象。故在进行抗震性能分析时,对于需要重点分析、易发生局部失稳的部位应采用多尺度建模进行抗震性能分析。(3)建立了两个拱肋内倾角为0°及7°的多尺度拱桥模型,进行动力特性分析,结果得出:内倾角提高了拱桥的横向稳定性。(4)对三座拱桥模型进行了动力时程分析,分别沿横桥向和顺桥向施加地震作用,分析它们的位移及内力响应,并对比塑性区域单元的应力-应变滞回曲线。通过对比结果可知,提篮拱桥可以有效减小拱顶横向位移,4°拱桥模型减小2.99%-14.9%,7°拱桥模型减小1.79%-20%;对顺桥向地震下位移响应的影响不大;横桥向地震作用下,提篮拱桥1/4跨及拱顶截面的弯矩和剪力均小于平行拱,其中4°拱桥模型的改善效果最佳,减小了5.9%-58.7%,7°模型减小3.7%-45.2%;顺桥向地震作用下,随着拱肋向内倾斜,拱肋关键截面的轴力及剪力逐渐减小。综上研究,采用多尺度有限元分析中承式提篮钢拱桥可以考虑关键构件的局部失稳及应力集中现象,具有较高的精度。并且随着提篮拱桥内倾角的增加,改善了整体桥梁的抗震性能,在设计时对横撑结构需要进行抗震加固。
其他文献
在全球科技革命的背景下,完善对知识型人才的激励体系是企业实施创新发展战略成败的关键因素。从心理契约视域优化企业激励机制是管理心理学在组织管理中的典型应用。电子信息行业的J公司完成资产重组后次年,技术人才流失、经营状态发生了异常波动。本课题从心理契约视域入手,选取J公司266名参与新产品开发的知识型员工作为被试,采用《企业心理契约履约情况调查表》,从五个维度收集员工对企业心理契约履约情况的评价数据,
超快成像旨在对快速变化事件成像,用以分析和探索微观世界的变化过程和变化规律。在超快成像领域中,需要高时间分辨率和高空间分辨率才能保证较高的图像质量,而模糊图像对超快过程没有研究价值。在成像技术中,常见图像传感器的成像速率维持在30 Hz左右,该速率远远不足以完成对皮秒级运动过程的成像。在超快测量中,泵浦探测成像技术和条纹相机成像技术虽然在成像速率上能够达到皮秒量级,但两者都存在各自的限制,泵浦探测
实验室目前主要围绕经典药对如川芎-白芷、川芎-天麻等,以有效成分川芎嗪为基本母核,利用药物拼合原理,结合药对中各个药物的活性成分作为拼合对象,已经对苯丙素类、生物碱类
单模激光由于其高光束质量以及光谱纯度,在各学科和技术应用中至关重要。回音壁(WGM)微谐振腔由于其高品质因子和小模式体积的特点受到越来越多的关注,不同形状和材料制造的回音壁微腔在激光、传感和光通信等领域得到广泛研究。但由于缺乏模式选择策略,在WGM腔中产生的激光通常是多模的。近年来,扁长的瓶子形微腔(bottle microresonator)得到广泛关注,典型应用如光延迟线,腔体光力学和光频梳等
近些年来,基于互联网和共享经济的众包方案作为一种新型的计算模式带来了巨大的社会和经济效益,越来越多的大型公司选择网页或移动端众包作为一种新型的问题解决方法。现有大多数众包方案的构建基于第三方众包平台,而这种集中化的数据管理模式面临一些不可避免的问题,例如,易遭受Do S攻击、远程劫持和Sybil攻击,存在单点故障、隐私泄露和数据丢失的风险。此外,第三方平台可能对众包过程进行恶意仲裁,从而导致奖励的
质子和α粒子束流普遍存在于空间等离子体环境中,它们在很大程度上影响电子-质子-α等离子体中的本征波模特性,特别是可以触发静电离子束流不稳定性和电磁离子束流不稳定性。本文全面研究了质子束流和α粒子束流等离子体中平行于磁场方向传播的波和不稳定性。首先,基于等离子体多流体理论,给出了温度各向同性等离子体中一般色散方程的解析表达式,并据此分析了不同束流速度下的电磁不稳定性特性。接着进一步考虑了温度各向异性
英语双及物构式又分为双宾构式和与格构式,其中与格构式在中国学生使用中频率更高,同时是初中语法教学项目之一。但长期以来语法教学过于侧重形式规则,教学效果不尽如人意,这
随着IC技术向无线通信领域的不断发展,无线传感网络等新型应用对集成系统的尺寸缩减提出了新的挑战,由射频电路、数字基带电路和传感器等集成的片上系统(SOC)就此诞生。而天线作为无线系统中不可或缺的重要组成部分,能够通过芯片加工工艺与射频电路在芯片上集成,从而在降低射频电路和天线间的传输损耗的同时达到缩减整个系统尺寸的目的,这就是片上天线(AOC)技术。然而,片上天线技术采用的CMOS工艺中低电阻率、
村规民约是村民自治组织对其内部事务进行管理的规则,同时也是村民实现其自治权的重要载体之一。村规民约发挥了弥补法律法规空白、调整乡村秩序、弘扬优秀传统文化的积极作用,从而对巩固基层法治、夯实村民自治、培育乡村德治等方面具有重要价值,并且其在乡村社会治理方面的重要价值得到了党和政府的高度重视。但不可否认的是,在实践中部分村规民约仍然存在诸多问题,如制定程序不合法、内容与法律冲突、侵害特殊人群合法权益等
学位
进入本世纪后,随着中国老龄化程度不断加深,残疾人以及老年行动不便人士的数量快速上升,对智能化轮椅的需求越来越迫切。对于很多轮椅用户来说,其生理反应速度较慢,对轮椅的操控能力较弱,使得他们难以安全便捷地使用传统的非智能化轮椅。本文以智能轮椅为研究课题,主要针对轮椅在自动驾驶情况下进出窄门这一问题进行研究,寻找安全、舒适和高效的方法。相较于室外道路导航而言,自动驾驶轮椅室内进出门过程中存着在近门环境下