有限节线法在分析单箱双室箱梁桥力学行为中的应用

摘要

箱梁结构因其自重小、抗弯、抗扭性能好、跨越能力强等特点被广泛应用于桥梁上部结构中，因此对箱梁结构的分析与研究具有重要的理论与工程意义。然而，由于箱梁横截面的复杂性，使得现有梁理论与数值计算方法很难准确计算其在非对称荷载作用下的弯扭耦合行为。为此，本论文采用统一分析梁模型，并用有限节线法对单箱双室箱梁在非对称荷载作用下的横力弯曲以及约束扭转与自由振动时的力学行为进行了分析研究，得出了一些对箱梁结构的设计计算有重要价值的结论，其主要工作如下：
　　1.介绍了箱梁结构的发展现状与存在的问题；
　　2.介绍了分析箱梁结构的新方法—有限节线法；
　　3.研究了有限节线法在分析单箱双室箱梁中的应用；
　　4.研究了箱梁约束扭转时的力学行为与确定箱梁扭转中心中的公式；
　　5.分析了单箱双室简支箱梁桥的动力特性；
　　6.探讨了有限节线法在分析更复杂箱梁时需要克服的问题。

目录

声明

致谢

1 箱梁结构的发展现状与存在的问题

1.1 箱梁的发展现状

1.2 箱梁分析方法介绍

1.3 箱梁分析中存在的问题

1.4 本文的方法与研究目标

2 统一分析梁模型与有限节线法介绍

2.1 统一分析梁的特点

2.2 有限节线法介绍

2.3 有限节线法分析箱梁的优点

2.4 本章小结

3 刚度矩阵的计算与常微分方程求解器介绍

3.1 矩阵计算的截面单元化

3.2 常微分方程求解器介绍

3.3 本章小结

4 有限节线法在分析单箱双室箱梁静力问题中的应用

4.1 横向荷载作用下Euler梁与UAB梁的对比

4.2 横向荷载作用下Timoshenko梁与UAB梁的对比

4.3 单箱双室箱梁的非对称弯曲

4.4 单箱双室箱梁的约束扭转

4.5 单箱双室箱梁截面扭转中心的确定

4.6 本章小结

5 有限节线法在分析单箱双室简支箱梁自由振动时的应用

5.1 单箱双室箱梁的自由振动运动方程的建立

5.2 特征根求解器及其应用介绍

5.3 算例

5.4 本章小结

6 结论与展望

6.1 本文的创新之处

6.2 结论

6.3 展望

参考文献

作者简历

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