薄壁箱梁的约束扭转和畸变效应分析

《薄壁箱梁的约束扭转和畸变效应分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、ｉｉＵ４４８．２１３公开Ｉ中图分类号；密级；ＵＤＣ：本校编号：菊Ｗ义遠乂聲硕±学位论文＼论文题目：薄壁箱梁的约束扭转和崎变放应分析研究生姓名：胡玉茹学号；０２１２２３１学校指导教师姓名：张元海职称；教授’、工工程＾申请学位等级：学硕击专业：桥梁与隧道论文提交日期２０１５．０４论文答辩日期：２０１５．０６：独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研巧王作和取得的研巧成果，除了文中特别加Ｗ标注和致谢之处外，论文中不包含其他人己

2、经发表或撰写过的研究成果，也不包含获得兰少Ｈ巧通大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。￣’，学位论文作者签名；＊至＾签字日期；＞佔年＾月日＾学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解兰州交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权兰炯巧通大学可抖将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编Ｗ供查阅和借阅。同意学校向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解

3、密后通用本授权说明）讀＂旅＾学位论文作者签名：扣导师签名：論—參／Ａ签字日期：兴化年６月日签字日斯：年月日／［硕士学位论文薄壁箱梁的约束扭转和畸变效应分析AnalysisonRestrainedTorsionandDistortionEffectofThin-walledBoxGirders作者姓名：胡玉茹学科、专业：桥梁与隧道工程学号：0212231指导教师：张元海完成日期：2015.4兰州交通大学LanzhouJiaotongUniversity兰州交通大学硕士学位论文摘要箱形梁由于抗扭刚度大、施工适应性强等优点而广泛应用于桥梁工

4、程中，高强轻质日益成为箱梁结构发展的主要趋势。对于整体结构而言，箱梁的扭转和畸变是不可忽略的变形，而薄壁箱梁的约束扭转和畸变效应分析也一直是国内外许多学者广泛关注并研究的课题。针对目前混凝土箱梁的约束扭转和畸变效应分析中主要存在的问题，本文以单室斜腹板直线箱梁作为研究对象，主要从以下几个方面分别对箱梁的约束扭转和畸变效应进行深入研究。针对斜腹板薄壁箱梁的约束扭转分析，本文是在箱梁承受荷载作用时假定其截面形状保持不变的前提下进行的。在纯扭转理论的基础上计入由翘曲扭转产生的断面剪切变形。通过选取广义翘曲位移自由度，利用平面应力问题中应力与应变之间的关系以

5、及翘曲正应力在箱梁平面内满足自身平衡等条件，推导出有关约束扭转翘曲正应力的计算表达式及约束扭转微分方程。以扭转角、翘曲位移、翘曲双力矩和扭矩为4个初参数，给出了微分方程的解。针对约束扭转问题中需要用到的箱形截面扭转几何特性，本文通过选取辅助极点，导出了计算扭转中心、主扇性坐标及主扇性惯性矩的简便公式，通过数值算例验证了本文方法的正确性。结合数值算例，详细分析了集中扭矩作用于不同位置时翘曲双力矩沿梁长的变化，揭示了斜腹板倾角、悬臂板宽度及梁高等参数变化对箱形截面扭转几何特性和翘曲应力的影响规律。针对斜腹板薄壁箱梁的畸变效应分析，本文通过选取更具一般性的

6、畸变角D作为畸变位移，忽略由于畸变变形产生的剪切应变，建立了两部分畸变角分量之间的关系，推导出角点应力比和畸变中心的计算式以及考虑畸变效应时体系的总势能，基于最小势能原理建立了畸变控制微分方程。以畸变角、畸变翘曲位移、畸变翘曲双力矩及畸变矩作为4个初参数，给出了微分方程的初参数解。对简支箱梁模型的畸变翘曲应力计算表明：本文计算值与有关文献中给出的计算值吻合良好，验证了本文方法的正确性。结合数值算例，分析了相关截面参数变化对畸变翘曲应力的影响。对在自由端处受扭转荷载和畸变荷载的悬臂箱梁计算表明，按本文方法求得的翘曲应力值与有限元计算值及其他文献给出的

7、计算值均吻合良好。关键词：薄壁箱梁；约束扭转；畸变效应；几何特性；参数分析论文类型：应用研究-I-薄壁箱梁的约束扭转和畸变效应分析AbstractBoxgirdersarewidelyusedinbridgeengineeringduetotheirlargetorsionalrigidity,betteradaptabilityinconstructionandotheradvantages.Highstrengthandlightweighthaveincreasinglybecomethemaintrendsofdevelopmentofbox

8、girdersconstruction.Fortheoverallstructureofaboxgirder