一、混凝土简支梁动力特性分析(论文文献综述)
朱朝阳[1](2021)在《等截面低墩中小跨径连续刚构桥动力性能研究》文中认为本文以南昌市洪都大道快速路改造工程三跨预应力混凝土连续刚构桥为研究对象,研究不同轴数重载汽车对桥梁振动响应影响。推导了不同轴数车辆模型振动方程,运用Midas和ANSYS分别建立桥梁有限元模型,分析了桥梁动力特性;基于车桥耦合振动理论,建立了单车和多车荷载作用下车桥耦合振动方程,采用传统Newmark-β数值积分方法,自编程序求解桥梁车致振动响应,分析车辆荷载对等截面低墩中小跨径连续刚构桥动力性能的影响,本文主要工作和结论如下:(1)基于D’Alembert原理和虚位移原理推导了高速公路上常见的二轴、三轴、四轴整体厢式货车和三轴、四轴、五轴、六轴半挂货车的振动方程;通过Matlab软件编写了不同车型的车桥耦合振动程序,并通过ANSYS瞬态分析验证了车桥耦合程序的准确性和适用性。(2)利用ANSYS和Midas/Civil有限元软件,分别建立了桥梁的ANSYS实体有限元模型和Midas/Civil梁格法有限元模型,通过改变桥梁结构体系、桥墩高度和边中跨比,对比分析了桥梁结构参数对动力特性影响。结果表明:连续刚构桥第一阶振型为桥墩和主梁纵向位移;连续梁桥第一阶振型为主梁竖向弯曲,与相同截面型式和跨径的连续刚构桥竖弯振型相同,频率相差1.3%;桥墩高度对桥墩模态影响较大,对主梁模态影响较小;主梁边中跨比对连续刚构桥纵向位移模态影响较小,对主梁竖向弯曲和扭转模态影响较大。(3)以一辆三轴自卸汽车为分析对象,研究了车辆横向加载位置、桥梁结构体系、桥墩高度、桥梁边中跨比和桥面不平顺对连续刚构桥动力响应的影响。结果表明:连续刚构桥和连续梁桥,两种桥型的车致动力响应变化规律相似,边跨跨中响应大于中跨跨中响应;车辆横向行驶位置距离桥梁中心线越近,桥梁动力响应就越大。桥墩高度直接影响桥墩刚度,随着墩高增加,车辆荷载作用下墩顶纵向位移增大;桥墩高度对跨中挠度影响较大,对跨中弯矩的影响较小;桥墩高度的改变对墩顶负弯矩的影响较大,随着桥墩高度增加,墩顶负弯矩变小。保持中跨跨径不变,随着边跨跨径减小,墩顶主梁负弯矩增大,中跨跨中挠度减小,但对中跨跨中弯矩影响较小。(4)保持车辆重量相同,车辆轴数越多,车辆对桥梁动力响应越小;保持车辆轴数和车辆重量相同时,拖挂车引起桥梁动力响应大于整体厢式车引起的桥梁动力响应。车辆类型和车速保持定值,车重越大,对桥梁动力响应越大,但是对桥梁冲击效应越小。当车辆轴距与车速满足一定关系时,桥梁冲击系数达到峰值,但对于中小跨径桥梁,因车辆作用时间较短,传递给桥梁的振动能量有限。轴距较小的车辆,更容易对桥梁造成更大的冲击效应。(5)多车荷载作用下,横向多车布载引起的桥梁冲击系数均小于单车作用,车辆数量越多,冲击系数反而越小,纵向多车对桥梁冲击系数的影响需要考虑车辆间距,随着车辆间距的增大,冲击系数逐渐接近单车荷载作用的冲击系数。
胡世浩[2](2021)在《波形腹板钢箱—混凝土组合梁桥的动力特性与荷载横向分布研究》文中研究说明波形腹板钢箱-混凝土组合梁桥作为一种改进的新型结构,在最近的几年得到了广泛关注。将混凝土底板替换成钢底板,不仅可以避免以前混凝土底板受拉区开裂的问题,还减轻了桥梁上部结构的自身重量。作为一种新型组合结构梁桥,相关研究都还处于起步阶段。所以,为了研究波形腹板钢箱-混凝土组合梁桥的动力特性与荷载横向分布,以兰州市景中高速机场连接线的装配式波形腹板钢箱-混凝土直线梁桥和曲线梁桥为背景,采用数值仿真模拟、现场试验及理论分析的方法对其展开相关研究,主要的研究内容如下:(1)对景中高速机场连接线某装配式波形腹板钢箱-混凝土简支梁桥进行模态试验,动力测试采用脉动法,环境激励采用非人工激励的方式,通过预制的加速度传感器收集得到该结构梁桥在地脉动、风载等因素影响下产生的振动信息,从而得到桥梁的弯曲自振频率及振型,为现有规范估算公式的对比和ANSYS模型正确性的验证提供参考依据。(2)采用ANSYS18.2有限元分析软件,建立波形腹板钢箱-混凝土直线梁桥有限元模型。模型的精确性得到了试验数据的验证,从而得到正确的建模方法。分析波形腹板钢箱-混凝土直线梁桥在箱间横联类型、箱间横联刚度、横隔板间距、桥梁跨径、主梁高度、波形钢腹板厚度、钢底板厚度、主梁数目、翼缘板宽度等参数的影响下,其弯曲自振频率的变化规律。依据研究结果,给工程设计提出合理建议。随后引入修正参数τ,修正项考虑了跨径L和梁高H,对《公路桥涵设计通用规范》(JTG-60 2015)第4.3.2条给出的简支梁桥弯曲自振频率计算公式进行修正。修正后的公式大大减小了波形腹板钢箱-混凝土直线梁桥竖向弯曲自振频率的误差,可以用于计算该结构梁桥的弯曲自振频率。(3)通过ANSYS18.2有限元软件,建立波形腹板钢箱-混凝土曲线梁桥有限元模型,建模方法的合理性已在前面验证完毕。分析其在桥梁跨径、主梁高度、箱间横联类型、曲率半径、波形钢腹板厚度、钢底板厚度等结构参数的影响下,弯曲自振频率的变化规律。对《公路桥涵设计通用规范》(JTG-60 2015)第4.3.2条给出的简支梁桥弯曲自振频率计算公式进行修正,引入两个修正参数α、β。修正项考虑了跨径L,梁高H和曲率半径R三个因素的影响,修正后的计算公式误差小,可以用于计算波该结构梁桥的弯曲自振频率。(4)波形腹板钢箱-混凝土曲线梁桥在发生竖向弯曲时,也一定伴有扭转的现象。通过ANSYS软件建立大量有限元分析模型,分析箱间横联类型、桥梁跨径、主梁数目等因素对波形腹板钢箱-混凝土曲线梁桥荷载横向分布系数的影响规律。
Editorial Department of China Journal of Highway and Transport;[3](2021)在《中国桥梁工程学术研究综述·2021》文中指出为了促进中国桥梁工程学科的发展,系统梳理了近年来国内外桥梁工程领域(包括结构设计、建造技术、运维保障、防灾减灾等)的学术研究现状、热点前沿、存在问题、具体对策及发展前景。首先总结了桥梁工程学科在新材料与结构体系、工业化与智能建造、抗灾变能力、智能化与信息化等方面取得的最新进展;然后分别对上述桥梁工程领域各方面的内容进行了系统梳理:桥梁结构设计方面重点探讨了钢桥及组合结构桥梁、高性能材料与结构、深水桥梁基础的研究现状;桥梁建造新技术方面综述了钢结构桥梁施工新技术、预制装配技术以及桥梁快速建造技术;桥梁运维方面总结了桥梁检测、监测与评估加固的最新研究;桥梁防灾减灾方面突出了抗震减震、抗风、抗火、抗撞和抗水的研究新进展;同时对桥梁工程领域各方向面临的关键问题、主要挑战及未来发展趋势进行了展望,以期对桥梁工程学科的学术研究和工程实践提供新的视角和基础资料。(北京工业大学韩强老师提供初稿)
陈卓[4](2020)在《基于列车、轨道和桥梁之间相互作用的高速铁路桥梁设计参数研究》文中研究表明我国高速铁路建设成就举世瞩目,运营里程占世界高铁运营总里程的2/3以上,“四纵四横”高铁主通道已经形成,规划建设“八纵八横”主通道,到2025年铁路网规模将达到17.5万公里,其中高铁3.8万公里左右。桥梁比例高是我国高铁线路工程的特点之一,一方面常用跨度简支梁桥占高铁桥梁的90%以上,另一方面由于我国地形、地质条件复杂,环境差异显着,因此跨越既有道路、铁路、大江大河和深切沟谷都需要采用大量的大跨度桥梁结构。近年来,我国高速铁路常用跨度桥梁和大跨度复杂桥梁都有了长足进步,积累了一定的工程经验和科研成果,但总体而言系统性有待进一步提升;同时在新一轮的高速铁路建设中,桥梁数量较上一轮建设明显增多,跨度也更大,工程实践中出现了一些新的、亟待解决的关键技术问题。在这一背景下,对我国高速铁路桥梁建设的研究成果进行全面的梳理、分析和总结,对其设计参数、适用范围进行系统研究,并对设计和运营实践中出现的技术难题进行针对性研究,对于我国的高速铁路建设是十分必要的。本文基于列车-轨道-桥梁耦合振动分析理论,围绕高速铁路常用跨度和大跨度桥梁的关键设计参数开展研究,主要研究工作和成果如下:(1)高速铁路车辆-轨道-桥梁耦合动力分析标准高铁运营状态下轨道状态调研、桥梁动力性能测试以及对桥梁设计关键参数的分析表明,我国高速铁路桥梁动力性能优良,但常用跨度桥梁存在残余徐变变形,大跨度复杂桥梁的桥上轨道状态则受温度、徐变等环境因素影响,静态变形相对较大,影响了桥上轨道的平顺状态。为此,综合考虑各类环境因素以及长期运营条件下的高速铁路桥梁使用状态,对桥梁使用过程中的荷载或环境作用按发生概率、作用时间以及对轨道形位的影响进行分类组合,提出高速铁路车桥耦合分析的具体分级控制标准建议。(2)线路-桥梁动力分析模型优化在车辆-轨道-桥梁耦合系统模型中,对线-桥模型进行了完善优化,将钢轨及轨下胶垫和扣件处理为钢轨子系统,钢轨模拟为具有离散点弹簧和阻尼支承的连续欧拉梁,轨下结构对钢轨的作用以强迫位移和强迫速度的形式施加给钢轨子系统,而钢轨子系统对轨下结构的作用则以外荷载的形式施加给轨下结构,从而保证了计算精度基本不受钢轨长度的影响,更好地反映钢轨的局部振动,简化桥梁结构建模,还可以方便地模拟桥上扣件失效、有缝线路中的钢轨接头、地震影响等。(3)高速铁路常用跨度简支梁桥沉降控制标准从车辆动力性能、轨道结构静力性能、轨道稳定性、超静定桥梁结构自身受力等方面分析,综合考虑沉降和徐变耦合作用对车辆响应、轨道和桥梁的影响程度,提出高速铁路常用跨度桥差异沉降的分级评价建议。(4)高速铁路大跨度桥梁静态变形控制标准以某高速铁路主跨445m上承式钢筋混凝土拱桥为工程背景,调研和分析均表明特大跨度复杂桥梁因环境因素引起的静态变形往往大于列车通行引起的动态变形,为保证其长期运营状态下的行车安全和乘坐舒适,同时避免过大的养护维修工作量,应对静态变形进行控制。建议采用弦测法而非挠跨比作为桥梁变形控制指标,并针对所研究的工程实例提出了4mm/40m的桥面静态变形限值建议。(5)400km/h高速铁路40m简支梁设计关键参数对400km/h高速铁路跨度40m简支梁桥的车辆-轨道-桥梁动力分析表明,桥梁结构动力性能优良,为保证通行条件下的行车安全和旅客乘坐舒适,提高桥上不平顺水准和降低铺轨后残余徐变更为有效,建议40m简支梁桥的铺轨后徐变控制在4mm以下。
官彩依[5](2020)在《钢混纵向组合连续梁桥结构性能及设计研究》文中认为在常见的三跨预应力混凝土连续梁桥中,用钢梁代替中跨部分混凝土梁段而形成的纵向混合梁桥可有效降低结构的自重,增大桥梁跨径的同时改善全桥受力状况,特别适用于边中跨比小的桥位处,近年来得到越来越多的应用。本文对钢混纵向组合连续梁桥的跨径布置、结合段受力以及动力特性进行了深入研究,主要的研究工作和成果如下:(1)提出了三跨纵向混合梁桥跨径布置和钢梁合理长度的确定方法,推导了三跨纵向混合梁桥内力和位移的解析解。对悬臂混合梁桥提出了基于结构抗倾覆稳定性和弯矩均匀性的准则和基于悬挂孔处变形协调的准则;对连续混合梁桥提出了中墩处截面弯矩等效的准则和简化施工过程后,以结构在施工及运营过程中边支座不出现负反力的准则。(2)开展了钢混结合段构造和传力机理的研究。阐述了结合段的组成及各构件作用,对南京机场二通道秦淮河大桥的结合段建立有限元模型,分析最不利荷载工况下各梁段的应力水平,计算结合段格室混凝土和其他钢板构件的传力比例,发现各排剪力连接件的传力效率不均匀。(3)推导了三跨纵向混合梁的自有振动频率的近似解析解。进一步的参数化分析表明,中跨混凝土箱梁占比较大时,假定的振型函数可以较好拟合结构的实际振型曲线,中跨钢梁长度占比较大时,桥梁结构主要由中跨梁段在参与自由振动。(4)分析了车辆总重和车辆速度对三跨纵向混合梁跨中位移响应的影响及冲击系数随车辆行驶速度的变化规律。研究表明车速越大则冲击效应越强。
杨殊珍[6](2020)在《环境温度对混凝土弹性模量及梁式桥动力特性的影响研究》文中认为桥梁是交通运输的咽喉,在促进地区经济文化交流和提高人民生活水平方面起着举足轻重的作用。为保障桥梁的安全运营,对桥梁结构的健康状况进行定期的检测或健康监测至关重要。其中,基于振动的损伤识别方法是进行结构性能评估最有效的方法之一。然而,除结构损伤外,环境温度的变化也是引起桥梁结构模态参数变化的重要因素。环境温度对测试结果的影响是不可避免的,与桥梁自身的健康状况无关,但它掩盖了桥梁真实的损伤信息,降低了基于振动的损伤识别方法的准确性和可信度。为使此方法真正有效地应用于实践中,本文以应用最广泛的混凝土梁式桥为研究对象,依次从混凝土试块、模型梁和实桥三个递进的层次开展研究,探究环境温度对混凝土材料弹性模量和梁式桥动力特性的影响规律及机理,主要工作内容如下:(1)基于C30和C50混凝土试块在不同温度和龄期的弹性模量试验,分析了环境温度对混凝土材料弹性模量的影响,提出了适用于任意强度混凝土的弹性模量温度修正系数,该系数能根据某一龄期20?C时的弹性模量值计算环境温度在-80?C~70?C时的弹性模量值。然后,同时考虑温度和龄期对混凝土弹性模量的影响,给出了任意龄期和温度下C30和C50混凝土弹性模量的表达式。(2)分别从组成混凝土材料的细观组分—孔隙和微裂纹两方面入手,在含孔隙复合材料的剪切模量中引入环境温度对孔隙水与基体间粘滞力的影响;在轴向压缩荷载作用下微裂纹面的摩擦滑移中,引入裂纹中水与基体间的粘滞力对滑动力的影响,初步解释了环境温度对混凝土材料弹性模量影响的机理是环境温度影响压缩荷载下含水孔隙和微裂纹中的粘滞力。(3)通过混凝土简支模型梁在5个不同龄期的动力测试数据,分析了梁体内部温度与环境温度的关系以及模型梁自振频率和阻尼比与环境温度的关系,提出了根据20?C时模型梁的自振频率计算任意温度下模型梁自振频率的频率温度修正系数。结合材料层次的研究成果,探寻了环境温度对材料弹性模量的影响与对模型梁自振频率影响之间的关系。(4)在前述研究基础上,引入环境温度引起的边界条件变化对梁式桥动力特性的影响,并对材料层次的研究成果在实桥上的应用进行验证。选取两座常见结构形式的混凝土梁式桥—简支梁桥和连续刚构桥为研究对象,分别对它们进行了连续24小时的环境温度与结构动力特性测试,排除损伤和材料性能退化对结构动力特性的影响。依据材料层次的研究成果,借助有限元软件综合分析了环境温度引起的材料弹性模量和结构边界条件的变化对梁式桥自振频率的影响。通过与实测数据进行对比,揭示了环境温度对混凝土梁式桥自振频率的影响与桥梁结构形式的相关性。
张玉元[7](2020)在《考虑翼板横向位移影响的箱梁弯曲静动力特性分析理论及其应用研究》文中研究说明随着箱梁桥向长悬臂、大腹板间距、薄壁轻型化等方向发展,其力学特性和计算方法引起了国内外学者的广泛关注。现有文献对薄壁箱梁剪力滞效应的研究已取得了不少成果,部分已被纳入到桥梁设计规范中,但对箱梁弯曲变形时翼板横向位移的定义及其对静动力特性的影响研究还极为缺乏,尚未见相关文献报道。本文基于国家自然基金项目(51468032、51508255)和兰州交通大学青年基金项目(2018017),结合薄壁箱梁经典理论及振动力学方法,对考虑翼板横向位移影响的箱梁弯曲静动力特性进行理论研究,主要工作和成果如下:(1)将剪力滞翘曲变形作为一种独立的变形状态进行分析,选取剪力滞效应引起的附加挠度为广义位移,在箱梁全截面上引入3个整体修正系数,重新定义了满足翘曲正应力自平衡条件和边界约束影响的截面翘曲中性轴;从翼板翘曲横向位移与附加挠度之间的几何关系入手,结合变形连续性条件定义了箱梁的剪力滞翘曲横向位移模式,运用能量变分法建立了考虑翼板横向位移影响的箱梁剪力滞效应解析理论。数值算例分析表明:考虑翼板横向位移的计算结果与有限元数值解吻合更好,翼板横向位移对箱梁剪力滞效应分析精度和挠度具有一定的影响。(2)基于初等梁弯曲剪应力分析方法,结合微元体平衡微分方程、位移协调条件和等刚度原理导出了箱梁的翘曲剪应力计算公式。从变截面箱梁各内力引起的剪应力横向分布模式入手,分析弯矩、轴力引起的剪应力与剪力引起的剪应力分布模式之间的相似关系,提出了截面换算剪力的概念,从而建立了变截面箱梁初等梁剪应力的简化计算方法。数值算例分析表明:本文解与有限元数值解吻合良好,验证了所提出公式的正确性;翘曲剪应力满足截面自平衡条件,且在弯曲剪应力中所占的比重较小。(3)以考虑翼板横向位移影响的箱梁剪力滞效应分析理论为基础,选取剪力滞效应引起的附加挠度为广义位移,考虑剪力滞附加挠度对箱梁总动能的影响,运用能量变分法建立了考虑剪切和剪力滞效应影响的箱梁弯曲自振特性控制微分方程,结合自振特征方程及边界条件导出了考虑剪切和剪力滞效应、考虑剪切效应及初等梁的自振频率计算公式。根据连续梁中支点变形协调条件,利用力法原理导出了多跨连续梁频率参数的求解矩阵,并绘制了三跨连续梁的自振频率影响因子分布图。数值算例分析表明:考虑剪切和剪力滞效应的箱梁弯曲自振频率与有限元数值解吻合更好,剪切效应对自振频率的影响远大于剪力滞效应;扁平梁计算自振频率时应充分考虑剪力滞效应的影响;边中跨径比对初等梁自振频率影响较显着,其比值越大剪切效应影响越弱。(4)以本文建立的箱梁自由振动分析理论为基础,充分考虑剪切和剪力滞效应对箱梁动力特性的影响,运用能量变分法建立了考虑剪切和剪力滞效应影响的箱梁强迫振动控制微分方程及边界条件。该方程具有一般性,当不考虑剪力滞效应时,可退化为仅考虑剪切效应的微分方程;剪力滞附加挠度较最大剪切转角差有明显的优势,便于分析剪力滞动挠度对箱梁动力响应的影响,为研究剪力滞效应对箱梁动力特性的影响提供理论依据。数值算例分析表明:考虑翼板横向位移的应力计算结果与有限元数值解吻合更好;振动频率越大,翘曲正应力在初等梁中的占比越小,剪切附加挠度占比越大,剪力滞附加挠度占比越小;翼板横向位移对应力放大系数影响较小,挠度放大系数影响较大。(5)以本文建立的箱梁弯曲静动力特性解析解为基础,详细分析了梁端约束条件和梗腋对箱梁弯曲静动力特性的影响,研究表明:梁端约束程度越强,剪力滞系数分布曲线越陡峭,挠曲线分布越平缓,动力放大系数越小;梁端约束条件尤其对箱梁静力挠度和动力放大系数影响较显着;梗腋对简支箱梁剪力滞系数和动力放大系数的削弱作用不太明显,对顶板和悬臂板正应力和截面挠度影响较显着。
罗奎[8](2020)在《波形腹板钢箱—混凝土组合梁桥的动力特性研究》文中研究指明波形腹板钢箱-混凝土组合梁是对传统的波形钢腹板组合箱梁进行的一种改进,用20mm左右厚带有加劲肋的钢底板取代了传统波形钢腹板组合箱梁的混凝土底板,由此形成的一种自重较轻、受力更合理及耐久性更强的新型钢-混组合结构。近年来,众多学者针对传统的波形钢腹板组合箱梁动力特性开展了大量的研究工作,而波形腹板钢箱-混凝土组合梁作为一种新型结构,对其动力特性未进行深入的研究。本文采用理论分析、数值模拟以及试验研究相结合的方法,对波形腹板钢箱-混凝土组合简支梁和波形腹板钢箱-混凝土组合连续梁的动力特性进行了深入的研究,主要工作和研究成果如下:(1)综合考虑箱梁的剪力滞效应和波形钢腹板的剪切变形效应,运用势能驻值原理推导了波形腹板钢箱-混凝土组合梁的单元刚度矩阵和单元质量矩阵,采用MATLAB有限元软件编写了波形腹板钢箱-混凝土组合简支梁竖向弯曲自振频率和振型的求解程序。简支梁竖向弯曲自振频率和振型的求解程序的正确性得到了试验实测值和ANSYS三维有限元值的验证,并对竖向弯曲自振频率和振型的求解程序的收敛速度进行了分析。结果表明:按本文方法求解波形腹板钢箱-混凝土组合简支梁的竖向弯曲自振频率和振型只需较少的单元数量,即可达到较高的计算精度,大大缩短了竖向弯曲自振特性求解的计算时间,提高了计算效率,避免了ANSYS三维有限元模型建立和求解的复杂性。(2)基于已验证的波形腹板钢箱-混凝土组合简支梁竖向弯曲自振频率和振型的求解程序,分析了混凝土顶板的徐变效应、钢底板厚度、波形钢腹板厚度、波形钢腹板型号、计算跨径、高跨比、宽跨比以及悬翼比对波形腹板钢箱-混凝土组合简支梁竖向弯曲自振频率的影响规律。结果表明:竖向弯曲基频受钢底板厚度的影响较大,受波形钢腹板厚度的影响较小;波形腹板钢箱-混凝土组合简支梁的竖向弯曲自振频率受箱梁剪力滞效应的影响较小,受波形钢腹板的剪切变形效应的影响较大。(3)根据波形腹板钢箱-混凝土组合梁的单元刚度矩阵和单元质量矩阵,采用MATLAB有限元软件编写了波形腹板钢箱-混凝土组合连续梁竖向弯曲自振频率和振型的求解程序。连续梁竖向弯曲自振频率和振型求解程序的计算值与ANSYS三维有限元值和室内模型试验梁的实测值吻合较好,验证了程序的正确性,并对等跨等截面连续梁和不等跨等截面连续梁的竖向弯曲自振特性进行了分析。结果表明:等跨等截面波形腹板钢箱-混凝土组合连续梁的跨径与简支梁相同时,连续梁的竖向弯曲基频不随跨数的改变而变化,简支梁的第k阶竖向弯曲自振模态刚好是n跨连续梁的第[1+(k-1)n]阶;不等跨等截面波形腹板钢箱-混凝土组合连续梁的竖向弯曲自振频率随边中跨径比的减小而增大,且频率阶数越高增长越快。
林东钦[9](2019)在《温度与车辆耦合作用下简支梁桥时变动力特性研究》文中研究表明大部分桥梁结构在服役期间长期受运行车辆、外部环境(如温度)等作用下,会引起桥梁的动力特性发生改变,这种改变甚至会掩盖桥梁损伤导致的动力特性变化,很容易造成基于振动的桥梁安全监测不准确。因此,准确掌握桥梁运营过程中动力特性的演变规律,对桥梁的安全健康检测及状态评估具有积极的作用。环境因素,特别是温度,会引起桥梁模态参数的显着变化,这将使基于动力特性的损伤识别方法失效。已有研究表明,温度和车辆作用是引起结构动力特性变异的两个最重要的因素。这两个因素往往同时作用于桥梁结构上,并且会产生一定的耦合效应。因此,研究温度和车辆作用下桥梁结构模态参数的变化情况以及内部机理,揭示温度和车辆耦合作用下简支梁桥动力特性的时变机理,能够为铁路桥梁结构安全监测提供理论依据。首先,以1/4车体模型-简支梁桥为研究对象,基于ANSYS有限元软件通过位移接触法建立其有限元模型,研究温度作用下对简支梁桥模态频率的影响及规律分析。然后,基于短时时不变假定,研究温度与车辆共同作用下简支梁桥耦合系统模态频率、振型的变化情况,利用有限元模型进行参数化分析,讨论了不同温度模式、不同车-桥质量比和单车、多车作用下的耦合系统模态参数的变化情况。研究结果表明,两个因素往往作用于桥梁结构上,均会使耦合系统的模态频率发生改变;不同温度、车-桥质量比等主要因素下耦合系统的模态频率及振型成规律性时变。最后,设计一移动小车作用下简支梁桥模型试验,分别研究移动质量小车和质量-弹簧小车对简支梁桥的动力特性时变规律,进一步验证数值模拟正确性。
桂昊[10](2019)在《桥上CRTSⅢ型板式无砟轨道无缝线路纵向力研究》文中提出随着我国高速铁路持续发展和“走出去”战略实施,CRTSⅢ型板式无砟轨道作为我国自主研发的新型无砟轨道结构广泛应用于桥上无缝线路,可满足高速铁路对运营安全性和行车平稳性的严格要求。梁-板-轨相互作用机理较复杂且相关研究还较少,轨道层间相互作用力过大将引起钢轨折断、层间接触部分开裂,以及内部凸台、弹性垫层及隔离层结构伤损等病害,从而影响桥上CRTSⅢ型板式无砟轨道无缝线路的安全服役状态、甚至危及桥上行车安全。本文在综合分析国内外桥上无缝线路纵向力研究现状的基础之上,针对多跨简支梁桥和大跨连续梁桥,分别从静力和动力的角度出发,对桥上CRTSⅢ型板式无砟轨道无缝线路纵向力进行了较为全面的研究,主要研究内容包括以下几个方面:1.建立了桥上CRTSⅢ型板式无砟轨道无缝线路空间耦合模型。针对CRTSⅢ型板式无砟轨道这种新型轨道结构的组成和特点,以及广泛应用于我国高速铁路的多跨简支梁桥和大跨连续梁桥,基于梁-板-轨相互作用机理和有限元法,充分考虑钢轨、扣件、轨道板、自密实混凝土层、凸台、弹性垫层、“土工布”隔离层、底座板、桥梁梁体和墩/台顶支座等各细部结构的空间几何尺寸及其力学属性,运用ANSYS建立了两种桥上CRTSⅢ型板式无砟轨道无缝线路空间耦合模型。2.编制了桥上CRTSⅢ型板式无砟轨道无缝线路纵向力计算程序。基于C#高级编程技术和参数化语言APDL,实现了ANSYS的二次开发,编制了桥上CRTSⅢ型板式无砟轨道无缝线路纵向力计算程序,实现了参数设置、空间耦合模型建立、加载计算与计算结果数据后处理一体化,其中参数设置包括了各轨道、桥梁结构的空间几何尺寸和力学参数,以及包括复杂温度荷载、列车荷载及列车制动荷载的多种荷载参数;通过与现有研究成果对比,验证了采用本文模型进行静力和动力分析的准确性,以及相应纵向力计算程序的通用性和可靠性。3.研究了桥上CRTSⅢ型板式无砟轨道无缝线路纵向静力特性。利用所编制的计算程序,从静力的角度出发,考虑了包括桥梁梁体双向非线性温度梯度和轨道板竖向温度梯度的多种复杂温度荷载,列车荷载和列车制动荷载考虑了多种不同的加载方式,断缝值计算时考虑了不同钢轨断缝位置和温度荷载的影响,研究了桥上CRTSⅢ型板式无砟轨道无缝线路伸缩力、挠曲力、制动力和断轨力特性,并对最不利工况进行了总结;建议分别采用整体温度荷载、全桥列车荷载和列车制动荷载,选取伸缩力最大处作为钢轨断缝位置对桥上无缝线路进行设计检算;在此基础上,分别对钢轨强度、断缝值、弹性垫层变形量、层间相对位移进行了安全性检算,并建议在检算钢轨断缝值及断轨力时采用基于梁-板-轨相互作用法的空间耦合有限元模型;研究结论为桥上CRTSⅢ型板式无砟轨道无缝线路设计检算方法及检算荷载的合理选取提供了理论依据。4.研究了多种因素对桥上CRTSⅢ型板式无砟轨道无缝线路纵向静力的影响。利用所编制的计算程序,从静力的角度出发,依次分析了扣件纵向阻力、小阻力扣件铺设方案、固定支座墩/台顶纵向刚度及支座布置形式等因素分别对桥上CRTSⅢ型无砟轨道无缝线路伸缩力、挠曲力和制动力的影响;以减小结构纵向静力的角度为出发点,对设计过程当中扣件选型、铺设方案提出了合理化建议,给出了轨道、桥梁结构参数的合理取值范围,以及结构检算过程中桥梁跨数及梁体截面简化方法;结果表明较小温度跨度的桥梁更有利于轨道、桥梁结构的纵向受力,桥梁支座布置也应遵循该原则,等截面的连续梁桥模型不适用于挠曲力的计算;研究结论为桥上CRTSⅢ型板式无砟轨道无缝线路结构设计改进和铺设方法提供了参考。5.研究了桥上CRTSⅢ型板式无砟轨道无缝线路动力特性。以双线长大桥梁中间跨作为研究对象,从动力的角度出发,以8节编组的CRH2型高速动车组为例,采用计算公式获得列车匀速运行和快速制动过程中的纵向轮轨力,分析了高速列车匀速运行和快速制动条件下无砟轨道和桥梁结构的纵、竖向动力特性;通过与静力计算结果对比,对桥上CRTSⅢ型板式无砟轨道无缝线路计算过程中静/动荷载的选取提出了合理建议;结果表明无砟轨道、桥梁结构纵向位移与加速度均在列车始制动和制动停车瞬间出现不同程度的反向突变,且列车朝固定支座方向制动时对轨板相对位移的变化和墩顶纵向受力较为不利,建议按照规范中的静荷载进行桥上无砟轨道无缝线路挠曲力和制动力计算;研究结论为运营过程中桥上CRTSⅢ型板式无砟轨道无缝线路结构稳定性提供了理论依据。
二、混凝土简支梁动力特性分析(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、混凝土简支梁动力特性分析(论文提纲范文)
(1)等截面低墩中小跨径连续刚构桥动力性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
主要符号说明 |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景和研究意义 |
1.2 公路桥梁车桥耦合研究现状 |
1.2.1 公路桥梁车桥耦合研究历史 |
1.2.2 公路桥梁车桥耦合研究现状 |
1.2.3 影响车桥耦合振动的主要因素 |
1.2.4 桥梁动力特性研究现状 |
1.3 连续刚构桥发展现状 |
1.4 主要研究内容 |
第二章 车桥耦合振动方程的建立与数值计算 |
2.1 概述 |
2.2 车辆振动方程的建立 |
2.2.1 交通荷载调查 |
2.2.2 车辆分析模型 |
2.2.3 车辆参数 |
2.3 桥梁振动方程 |
2.4 路面不平顺模拟 |
2.5 单元插值函数 |
2.6 车桥耦合振动方程 |
2.7 数值算法求解 |
2.8 程序验证 |
2.9 本章小结 |
第三章 等截面低墩连续刚构桥动力特性分析 |
3.1 概述 |
3.2 工程概况 |
3.3 有限元模型建立 |
3.4 有限元模型动力特性分析 |
3.5 桥梁结构体系对动力特性的影响 |
3.6 桥墩高度对动力特性的影响 |
3.7 桥梁边中跨比对动力特性的影响 |
3.8 本章小结 |
第四章 桥梁结构参数对等截面低墩连续刚构桥动力响应的影响 |
4.1 概述 |
4.2 桥梁结构体系的影响 |
4.3 桥墩高度的影响 |
4.4 主梁边中跨比的影响 |
4.5 桥面不平顺的影响 |
4.6 本章小结 |
第五章 车辆参数对连续刚构桥车致动力响应影响 |
5.1 单车作用下车致动力响应 |
5.1.1 车辆轴数的影响 |
5.1.2 车辆类型的影响 |
5.1.3 车重的影响 |
5.1.4 车速的影响 |
5.2 规范车辆荷载对比 |
5.3 多车作用下桥梁动力响应分析 |
5.3.1 横向车辆数量的影响 |
5.3.2 纵向车辆间距的影响 |
5.3.3 纵向车辆数量的影响 |
5.4 本章小结 |
第六章 总结和展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
附录 A 桥梁振型图 |
个人简历在读期间发表的学术论文 |
致谢 |
(2)波形腹板钢箱—混凝土组合梁桥的动力特性与荷载横向分布研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究对象的提出及波形钢腹板组合梁桥的特点及应用 |
1.1.1 研究对象的提出 |
1.1.2 波形钢腹板组合梁桥的特点 |
1.1.3 波形钢腹板组合梁桥的应用 |
1.2 波形钢腹板箱梁桥国内外研究现状 |
1.2.1 国外研究现状 |
1.2.2 国内研究现状 |
1.3 荷载横向分布国内外研究现状 |
1.3.1 国外研究现状 |
1.3.2 国内研究现状 |
1.4 本文的研究内容 |
2 桥梁自振特性与荷载横向分布研究理论 |
2.1 桥梁自振特性研究理论 |
2.1.1 概述 |
2.1.2 Rayleigh法 |
2.1.3 Rayleigh-Ritz法 |
2.1.4 矩阵迭代法 |
2.1.5 子空间迭代法 |
2.2 荷载横向分布研究理论 |
2.2.1 荷载横向分布基本理论 |
2.2.2 荷载横向分布计算方法的概述 |
2.3 本章小结 |
3 波形腹板钢箱-混凝土直线梁桥的动力特性分析 |
3.1 工程概况 |
3.2 试验研究 |
3.2.1 试验方法与测点布置 |
3.2.2 试验过程与结果分析 |
3.3 有限元模型 |
3.3.1 有限元模型的基本假定与说明 |
3.3.2 建立有限元模型 |
3.3.3 验证有限元模型 |
3.4 结构参数分析 |
3.4.1 箱间横联的类型对自振频率的影响规律 |
3.4.2 箱间横联的刚度对自振频率的影响规律 |
3.4.3 横隔板间距对自振频率的影响规律 |
3.4.4 桥梁跨径对自振频率的影响规律 |
3.4.5 主梁高度对自振频率的影响规律 |
3.4.6 波形腹板厚度对自振频率的影响规律 |
3.4.7 钢底板厚度对自振频率的影响规律 |
3.4.8 主梁数目对自振频率的影响规律 |
3.4.9 翼缘板宽度对自振频率的影响规律 |
3.5 现有规范公式的修正 |
3.6 本章小结 |
4 波形腹板钢箱-混凝土曲线梁桥的动力特性分析 |
4.1 工程概况 |
4.2 有限元模型 |
4.2.1 有限元模型的基本假定与说明 |
4.2.2 建立有限元模型 |
4.2.3 验证有限元模型 |
4.3 结构参数分析 |
4.3.1 桥梁跨径对自振频率的影响规律 |
4.3.2 主梁高度对自振频率的影响规律 |
4.3.3 箱间横联的类型对自振频率的影响规律 |
4.3.4 曲率半径对自振频率的影响规律 |
4.3.5 钢底板厚度对自振频率的影响规律 |
4.3.6 波形腹板厚度对自振频率的影响规律 |
4.4 现有规范公式的修正 |
4.5 本章小结 |
5 波形腹板钢箱-混凝土曲线梁桥的荷载横向分布系数研究 |
5.1 曲线梁的受力特性分析 |
5.2 荷载横向分布系数的有限元计算 |
5.2.1 有限元模型的说明 |
5.2.2 荷载横向分布系数的有限元解法 |
5.3 荷载横向分布系数影响因素的分析 |
5.3.1 箱间横联类型对荷载横向分布系数的影响规律 |
5.3.2 桥梁跨径对荷载横向分布系数的影响规律 |
5.3.3 主梁数目对荷载横向分布系数的影响规律 |
5.4 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间的研究成果 |
(3)中国桥梁工程学术研究综述·2021(论文提纲范文)
0引言(东南大学王景全老师提供初稿) |
1 桥梁工程研究新进展(东南大学王景全老师提供初稿) |
1.1新材料促进桥梁工程技术革新 |
1.2桥梁工业化进程与智能建造技术取得长足发展 |
1.3桥梁抗灾变能力显着提高 |
1.4桥梁智能化水平大幅提升 |
1.5跨海桥梁深水基础不断创新 |
2桥梁结构设计 |
2.1桥梁作用及分析(同济大学陈艾荣老师、长安大学韩万水老师、河北工程大学刘焕举老师提供初稿) |
2.1.1汽车作用 |
2.1.2温度作用 |
2.1.3浪流作用 |
2.1.4分析方法 |
2.1.5展望 |
2.2钢桥及组合结构桥梁(西南交通大学卫星老师提供初稿) |
2.2.1新型桥梁用钢的研发 |
2.2.2焊接节点疲劳性能 |
2.2.3钢结构桥梁动力行为 |
2.2.4复杂环境钢桥服役性能 |
2.2.5组合结构桥梁空间力学行为 |
2.2.6组合结构桥梁关键构造力学行为 |
2.2.7展望 |
2.3高性能材料 |
2.3.1超高性能混凝土(湖南大学邵旭东老师提供初稿) |
2.3.2工程水泥基复合材料(西南交通大学张锐老师提供初稿) |
2.3.3纤维增强复合材料(北京工业大学刘越老师提供初稿) |
2.3.4智能材料(西南交通大学勾红叶老师提供初稿) |
2.3.5展望 |
2.4桥梁基础工程(同济大学梁发云老师提供初稿) |
2.4.1深水桥梁基础形式 |
2.4.2桥梁基础承载性能分析 |
2.4.3桥梁基础动力特性分析 |
2.4.4深水桥梁基础工程面临的挑战 |
3桥梁建造新技术 |
3.1钢结构桥梁施工新技术(西南交通大学卫星老师提供初稿) |
3.1.1钢结构桥梁工程建设成就 |
3.1.2焊接制造新技术 |
3.1.3施工新技术 |
3.2桥梁快速建造技术(北京工业大学贾俊峰老师提供初稿) |
3.2.1预制装配桥梁上部结构关键技术 |
3.2.2预制装配桥墩及其抗震性能研究进展 |
3.2.2.1灌浆/灌缝固定连接预制桥墩及其抗震性能 |
3.2.2.2无黏结预应力连接预制桥墩及其抗震性能 |
3.3桥梁建造技术发展态势分析 |
4桥梁运维 |
4.1监测与评估(浙江大学叶肖伟老师、湖南大学孔烜老师、西南交通大学崔闯老师提供初稿) |
4.1.1监测技术 |
4.1.2模态识别 |
4.1.3模型修正 |
4.1.4损伤识别 |
4.1.5状态评估 |
4.1.6展望 |
4.2智能检测(西南交通大学勾红叶老师提供初稿) |
4.2.1智能检测技术 |
4.2.2智能识别与算法 |
4.2.3展望 |
4.3桥上行车安全性(中南大学国巍老师提供初稿) |
4.3.1风荷载作用下桥上行车安全性 |
4.3.1.1车-桥气动参数识别 |
4.3.1.2风载作用下桥上行车安全性评估 |
4.3.1.3风浪作用下桥上行车安全性 |
4.3.1.4风屏障对行车安全性的影响 |
4.3.2地震作用下行车安全性 |
4.3.2.1地震-车-桥耦合振动模型 |
4.3.2.2地震动激励特性的影响 |
4.3.2.3地震下桥上行车安全性评估 |
4.3.2.4车-桥耦合系统地震预警阈值研究 |
4.3.3长期服役条件下桥上行车安全性 |
4.3.4冲击系数与振动控制研究 |
4.3.4.1车辆冲击系数 |
4.3.4.2车-桥耦合振动控制方法 |
4.3.5研究展望 |
4.4加固与性能提升(西南交通大学勾红叶老师提供初稿) |
4.4.1增大截面加固法 |
4.4.2粘贴钢板加固法 |
4.4.3体外预应力筋加固法 |
4.4.4纤维增强复合材料加固法 |
4.4.5组合加固法 |
4.4.6新型混凝土材料的应用 |
4.4.7其他加固方法 |
4.4.8发展展望 |
5桥梁防灾减灾 |
5.1抗震减震(北京工业大学贾俊峰老师、中南大学国巍老师提供初稿) |
5.1.1公路桥梁抗震研究新进展 |
5.1.2铁路桥梁抗震性能研究新进展 |
5.1.3桥梁抗震发展态势分析 |
5.2抗风(东南大学张文明老师、哈尔滨工业大学陈文礼老师提供初稿) |
5.2.1桥梁风环境 |
5.2.2静风稳定性 |
5.2.3桥梁颤振 |
5.2.4桥梁驰振 |
5.2.5桥梁抖振 |
5.2.6主梁涡振 |
5.2.7拉索风致振动 |
5.2.8展望 |
5.3抗火(长安大学张岗老师、贺拴海老师、宋超杰等提供初稿) |
5.3.1材料高温性能 |
5.3.2仿真与测试 |
5.3.3截面升温 |
5.3.4结构响应 |
5.3.5工程应用 |
5.3.6展望 |
5.4抗撞击及防护(湖南大学樊伟老师、谢瑞洪、王泓翔提供初稿) |
5.4.1车撞桥梁结构研究现状 |
5.4.2船撞桥梁结构研究进展 |
5.4.3落石冲击桥梁结构研究现状 |
5.4.4研究展望 |
5.5抗水(东南大学熊文老师提供初稿) |
5.5.1桥梁冲刷 |
5.5.2桥梁水毁 |
5.5.2.1失效模式 |
5.5.2.2分析方法 |
5.5.3监测与识别 |
5.5.4结论与展望 |
5.6智能防灾减灾(西南交通大学勾红叶老师、哈尔滨工业大学鲍跃全老师提供初稿) |
6结语(西南交通大学张清华老师提供初稿) |
策划与实施 |
(4)基于列车、轨道和桥梁之间相互作用的高速铁路桥梁设计参数研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 铁路桥梁的发展历程 |
1.1.1 我国铁路常用跨度简支梁 |
1.1.2 其他国家和地区高速铁路常用跨度桥梁 |
1.1.3 国内外高速铁路特殊设计桥梁 |
1.2 铁路桥梁设计方法的演变 |
1.2.1 容许应力法 |
1.2.2 极限状态设计法 |
1.2.3 基于性能的设计方法 |
1.3 国外高速铁路设计规范的桥梁设计关键参数 |
1.3.1 基频 |
1.3.2 挠跨比 |
1.3.3 梁端折角 |
1.3.4 梁体上拱 |
1.3.5 基础工后沉降 |
1.4 我国相关设计规范限值 |
1.4.1 基频 |
1.4.2 挠跨比 |
1.4.3 梁端转角 |
1.4.4 梁体上拱 |
1.4.5 基础工后沉降 |
1.5 本文的主要研究内容 |
2 高速铁路车辆-轨道-桥梁动力分析标准 |
2.1 我国铁路桥涵设计规范的特点 |
2.2 高铁状态下桥上轨道状态 |
2.2.1 常用跨度简支梁桥上轨道状态分析 |
2.2.2 大跨度桥桥上轨道状态分析 |
2.3 高速铁路桥梁动力性能 |
2.3.1 高速铁路常用跨度简支梁桥动力特性 |
2.3.2 高速铁路大跨度桥桥动力特性 |
2.4 高速铁路桥梁车辆-轨道-桥梁动力分析标准 |
2.5 本章小结 |
3 车辆-轨道-桥梁空间系统的动力学模型及求解方法 |
3.1 坐标系的选取 |
3.2 车辆动力分析模型 |
3.2.1 车辆系统计算模型及基本假定 |
3.2.2 车辆运动方程 |
3.3 轨道结构动力分析模型 |
3.3.1 钢轨动力分析模型 |
3.3.2 钢轨支承约束条件和强迫位移、强迫速度的处理方法 |
3.3.3 轨道结构动力分析模型 |
3.4 桥梁动力分析模型 |
3.4.1 桥梁结构阻尼比选取 |
3.4.2 梁、板单元混合建模的处理 |
3.5 轮轨相互作用模型 |
3.5.1 轮轨法向耦合关系 |
3.5.2 轮轨切向耦合关系 |
3.5.3 轨道几何不平顺 |
3.6 外部激励的处理 |
3.7 车辆-轨道-桥梁系统耦合振动分析程序设计 |
3.8 软件功能验证 |
3.9 本章小结 |
4 350km/h级高速铁路常用跨度简支梁沉降控制标准深化研究 |
4.1 某高速铁路桥墩差异沉降特点 |
4.2 桥梁差异沉降仿真分析模型 |
4.3 差异沉降动力分析 |
4.4 运营条件下基础设施差异沉降控制建议值 |
4.5 本章小结 |
5 350km/h级高速铁路主跨445m钢筋混凝土拱桥静态变形限值研究 |
5.1 工程背景 |
5.2 环境因素综合作用下的动力性能分析 |
5.3 桥面长波不平顺控制指标选取 |
5.3.1 曲率半径对于桥面长波不平顺控制的适用性 |
5.3.2 弦测法对于桥面长波不平顺控制的适用性 |
5.4 基于弦测法的桥梁变形的控制标准 |
5.4.1 路基段不平顺的弦测法结果 |
5.4.2 采用弦测法确定的大跨度拱桥桥面变形限值 |
5.5 本章小结 |
6 400km/h级高速铁路简支梁设计关键参数研究 |
6.1 350km/h高铁40m简支梁动力分析模型 |
6.2 计算参数及计算工况 |
6.3 理论分析模型的验证 |
6.3.1 桥梁动力响应 |
6.3.2 车辆动力响应 |
6.4 400km/h高速铁路简支梁桥动力分析结果 |
6.5 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 主要创新点 |
7.3 研究展望 |
参考文献 |
作者简历及攻读博士学位期间取得的科研成果 |
学位论文数据集 |
(5)钢混纵向组合连续梁桥结构性能及设计研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 问题提出 |
1.2 钢-混纵向混合连续梁特点及应用前景 |
1.2.1 钢-混纵向混合连续梁特点 |
1.2.2 钢-混纵向混合连续梁应用前景 |
1.3 国内外钢-混凝土混合连续梁的应用 |
1.3.1 国外钢-混凝土混合连续梁的应用 |
1.3.2 国内钢-混凝土混合连续梁的应用 |
1.4 国内外研究现状 |
1.4.1 钢梁段长度选取研究 |
1.4.2 钢-混结合段构造情况和传力机理研究 |
1.4.3 动力分析研究 |
1.5 本论文研究课题工程背景 |
1.6 本文主要研究内容 |
第2章 三跨纵向混合梁桥跨径布置及钢梁长度的选择研究 |
2.1 悬臂混合梁桥的挂孔钢梁合理长度 |
2.1.1 基于受力均匀性的悬挂孔钢梁长度确定 |
2.1.2 基于变形协调性的悬挂孔钢梁长度确定 |
2.1.3 针对不同跨径组合和中跨钢梁长度占比的参数分析 |
2.2 三跨连续混合梁桥内力和位移解析解 |
2.3 连续混合梁桥跨径布置和中跨钢梁合理长度的确定 |
2.3.1 基于中墩处截面弯矩等效的连续混合梁桥跨径布置和中跨钢梁长度确定 |
2.3.2 基于压力储备后边支座受力的跨径布置和中跨钢梁长度确定 |
2.3.3 针对不同中跨钢梁长度占比的参数分析 |
2.4 本章小结 |
第3章 钢混结合段构造和传力机理研究 |
3.1 钢-混结合段的组成及构造 |
3.1.1 基本原则 |
3.1.2 结合段的组成及作用 |
3.1.3 构造分类及特点 |
3.1.4 结合段各构件传力作用 |
3.1.5 连接件的分类 |
3.2 结合段有限元模型 |
3.2.1 计算模型 |
3.2.2 材料本构 |
3.2.3 边界设定 |
3.2.4 荷载工况 |
3.3 局部受力分析 |
3.3.1 混凝土梁段应力分布 |
3.3.2 钢梁段应力分布 |
3.3.3 结合段应力分布 |
3.3.4 剪力连接件受力 |
3.3.5 各构件传力比例 |
3.4 本章小结 |
第4章 混合梁桥自振频率的解析计算公式 |
4.1 预应力对简支梁自振频率的影响研究 |
4.2 不等跨连续梁桥振动频率 |
4.2.1 基于能量法的梁桥固有频率的一般计算方法 |
4.2.2 不等跨连续梁桥的固有频率计算方法 |
4.3 基于质量和刚度等效的等截面三跨混合梁桥基本振动特性分析 |
4.3.1 分析思路 |
4.3.2 质量和刚度等效 |
4.3.3 混合梁固有频率计算方法 |
4.3.4 中跨与边跨的振幅之比 |
4.4 动力特性的参数分析 |
4.4.1 固有频率 |
4.4.2 振型函数 |
4.4.3 中边跨振幅比 |
4.4.4 固有频率公式修正 |
4.5 变截面三跨混合梁桥固有频率解析解 |
4.6 本章小结 |
第5章 混合梁桥在移动荷载下的动力响应分析 |
5.1 各国桥梁规范冲击系数计算方法 |
5.2 三跨混合梁在移动荷载下的动力响应分析和参数分析 |
5.2.1 桥梁动力响应指标选择 |
5.2.2 结构动力特性 |
5.2.3 跨中位移响应 |
5.2.4 动力冲击系数 |
5.3 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
6.1 主要研究结论 |
6.2 设计建议 |
6.3 进一步研究展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
(6)环境温度对混凝土弹性模量及梁式桥动力特性的影响研究(论文提纲范文)
致谢 |
中文摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 研究现状及存在的问题 |
1.2.1 龄期对混凝土弹性模量的影响研究现状 |
1.2.2 环境温度对混凝土弹性模量的影响研究现状 |
1.2.3 环境温度对混凝土弹性模量的影响机理研究现状 |
1.2.4 环境温度对梁式桥动力特性的影响研究现状 |
1.2.5 现有研究的不足 |
1.3 本文的研究内容 |
第2章 环境温度和龄期对混凝土弹性模量的影响 |
2.1 试验设计 |
2.1.1 试验材料及配合比 |
2.1.2 试块的制备与养护 |
2.1.3 试验方案和测试方法 |
2.2 弹性模量随龄期的长期发展试验(试验一)结果和分析 |
2.3 环境温度和龄期对弹性模量的影响试验(试验二)结果和分析 |
2.3.1 不同龄期和温度下弹性模量测试结果 |
2.3.2 环境温度对弹性模量的影响 |
2.3.3 环境温度和龄期耦合作用对弹性模量的影响分析 |
2.4 本章小结 |
第3章 环境温度对混凝土弹性模量的影响机理探究 |
3.1 复合材料细观力学研究方法 |
3.1.1 有效弹性模量 |
3.1.2 Eshelby夹杂理论 |
3.1.3 稀疏矩阵法 |
3.1.4 Mori-Tanaka方法 |
3.2 不同温度下孔隙水对混凝土有效弹性模量的影响 |
3.2.1 干燥和饱和混凝土有效弹性模量的细观理论模型 |
3.2.2 环境温度对饱和混凝土有效弹性模量的影响 |
3.2.3 材料特性与粘滞力变化对有效弹性模量影响大小的比较 |
3.2.4 非饱和混凝土有效弹性模量的细观理论模型 |
3.2.5 温度对非饱和混凝土有效弹性模量的影响 |
3.3 微裂纹对混凝土材料柔度的影响 |
3.3.1 含微裂纹体的代表性体积单元模型 |
3.3.2 椭圆形微裂纹的空间分布 |
3.3.3 单轴压缩荷载下单个闭合微裂纹摩擦滑移引起的柔度张量 |
3.3.4 含圆形微裂纹复合材料的有效弹性模量 |
3.4 不同温度下孔隙水和微裂纹对试验试块弹性模量的影响 |
3.4.1 孔隙率测试仪器、方法与结果 |
3.4.2 不同温度下孔隙和微裂纹对弹性模量的影响 |
3.5 本章小结 |
第4章 环境温度对混凝土模型梁动力特性的影响 |
4.1 模型梁试验介绍 |
4.1.1 模型梁的设计 |
4.1.2 模型梁的制作与养护 |
4.1.3 模型梁动力测试方案、方法和仪器 |
4.2 模型梁测试结果和分析 |
4.2.1 模型梁内部的温度分布及与环境温度的关系 |
4.2.2 模型梁温度对频率的影响 |
4.2.3 龄期对模型梁频率的影响 |
4.2.4 考虑弹性模量变化的模型梁有限元模拟频率 |
4.2.5 模型梁内部温度变化对阻尼比的影响 |
4.3 本章小结 |
第5章 环境温度对混凝土梁式桥动力特性的影响 |
5.1 梁式桥简介 |
5.1.1 简支梁桥 |
5.1.2 连续刚构桥 |
5.2 梁式桥动力测试方法和仪器 |
5.3 梁式桥测试结果 |
5.3.1 简支梁桥测试结果 |
5.3.2 连续刚构桥测试结果 |
5.4 梁式桥测试结果分析 |
5.4.1 简支梁桥自振频率测试结果分析 |
5.4.2 连续刚构桥自振频率测试结果分析 |
5.4.3 梁式桥阻尼比随温度的变化分析 |
5.5 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 本文的主要工作和结论 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
学位论文数据集 |
(7)考虑翼板横向位移影响的箱梁弯曲静动力特性分析理论及其应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 选题背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 箱梁剪力滞翘曲位移模式研究 |
1.2.2 箱梁弯曲剪应力计算方法研究 |
1.2.3 箱梁弯曲自振频率研究 |
1.2.4 箱梁弯曲强迫振动研究 |
1.2.5 梁端约束条件和梗腋对箱梁弯曲静动力特性的影响研究 |
1.3 本文主要研究内容及技术路线 |
1.3.1 主要研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
2 考虑翼板横向位移影响的箱梁剪力滞效应研究 |
2.1 概述 |
2.2 剪力滞翘曲位移模式及应力公式的建立 |
2.2.1 弯曲变形状态分解 |
2.2.2 翘曲位移及应力 |
2.3 控制微分方程的建立及求解 |
2.3.1 控制微分方程 |
2.3.2 简支箱梁受集中荷载作用的剪力滞效应解答 |
2.3.3 连续箱梁受均布荷载作用的剪力滞效应解答 |
2.4 剪力滞翘曲位移函数的选择及几何特性计算 |
2.4.1 翘曲位移函数选择 |
2.4.2 翘曲几何特性计算 |
2.5 算例分析 |
2.5.1 简支箱梁算例 |
2.5.2 连续箱梁算例 |
2.6 本章小结 |
3 考虑剪力滞效应影响的箱梁弯曲剪应力实用计算方法研究 |
3.1 概述 |
3.2 等截面箱梁弯曲剪应力计算公式推导 |
3.2.1 剪应力计算公式 |
3.2.2 剪流坐标系下截面静面矩计算 |
3.3 变截面箱梁弯曲剪应力计算公式推导 |
3.3.1 变截面箱梁剪应力传统计算方法 |
3.3.2 变截面箱梁剪应力简化计算方法 |
3.4 箱梁剪力滞翘曲剪应力计算公式推导 |
3.4.1 等截面箱梁翘曲剪应力计算公式 |
3.4.2 变截面箱梁翘曲剪应力计算公式 |
3.5 算例分析 |
3.5.1 等截面箱梁算例 |
3.5.2 变截面箱梁算例 |
3.6 本章小结 |
4 以附加挠度为剪力滞广义位移的箱梁弯曲自振频率研究 |
4.1 概述 |
4.2 考虑剪切和剪力滞效应影响的箱梁自振频率分析 |
4.2.1 控制微分方程及边界条件 |
4.2.2 微分方程的求解 |
4.2.3 剪切效应自振频率 |
4.2.4 初等梁自振频率 |
4.3 等截面箱梁自振频率求解 |
4.3.1 简支箱梁自振频率 |
4.3.2 连续箱梁自振频率 |
4.4 算例分析 |
4.4.1 简支箱梁算例 |
4.4.2 连续箱梁算例 |
4.5 本章小结 |
5 以附加挠度为剪力滞广义位移的箱梁弯曲强迫振动研究 |
5.1 概述 |
5.2 考虑剪切和剪力滞效应影响的箱梁强迫振动分析 |
5.2.1 控制微分方程及边界条件 |
5.2.2 微分方程的求解 |
5.2.3 初等梁强迫振动控制微分方程 |
5.3 箱梁简谐振动的求解 |
5.3.1 简支箱梁简谐振动 |
5.3.2 连续箱梁简谐振动 |
5.4 算例分析 |
5.4.1 简支箱梁算例 |
5.4.2 连续箱梁算例 |
5.5 本章小结 |
6 梁端约束条件和梗腋对箱梁弯曲静动力特性的影响研究 |
6.1 概述 |
6.2 梁端约束条件对箱梁静动力特性的影响分析 |
6.2.1 静动力特性计算公式的建立 |
6.2.2 静力特性算例分析 |
6.2.3 动力特性算例分析 |
6.3 梗腋对箱梁静动力特性的影响分析 |
6.3.1 静力特性算例分析 |
6.3.2 动力特性算例分析 |
6.4 本章小结 |
结论 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间的研究成果 |
(8)波形腹板钢箱—混凝土组合梁桥的动力特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 波形腹板钢箱-混凝土组合梁的提出及特点 |
1.1.1 波形腹板钢箱-混凝土组合梁的提出 |
1.1.2 波形腹板钢箱-混凝土组合梁的特点 |
1.2 国内外波形钢腹板组合箱梁的应用现状 |
1.2.1 国外应用现状 |
1.2.2 国内应用现状 |
1.3 国内外波形钢腹板组合箱梁的研究现状 |
1.3.1 试验研究现状 |
1.3.2 理论分析现状 |
1.3.3 数值模拟研究现状 |
1.4 本文主要研究内容 |
2 波形腹板钢箱-混凝土组合梁竖向弯曲自振特性简化分析理论 |
2.1 概述 |
2.2 波形腹板钢箱-混凝土组合梁竖向弯曲自振特性分析 |
2.3 波形腹板钢箱-混凝土组合梁的单元刚度矩阵 |
2.3.1 波形钢腹板几何构造与剪切模量的修正 |
2.3.2 基本假定 |
2.3.3 总势能的建立与求解 |
2.3.4 单元刚度矩阵的推导 |
2.4 波形腹板钢箱-混凝土组合梁的单元质量矩阵 |
2.5 本章小结 |
3 波形腹板钢箱-混凝土组合简支梁的动力特性试验与有限元分析 |
3.1 概述 |
3.2 工程概况 |
3.3 波形腹板钢箱-混凝土组合简支梁动力特性试验 |
3.3.1 测试方法的选取 |
3.3.2 测点的布置 |
3.3.3 试验过程 |
3.3.4 试验结果分析 |
3.4 波形腹板钢箱-混凝土组合简支梁ANSYS模型的建立 |
3.4.1 建立ANSYS模型的基本假定 |
3.4.2 建模时采用的单元类型 |
3.4.3 模型建立过程 |
3.4.4 竖向弯曲自振特性计算 |
3.5 算例验证 |
3.5.1 程序SFBOX正确性验证 |
3.5.2 不同理论计算对比 |
3.5.3 程序SFBOX收敛速度分析 |
3.6 本章小结 |
4 波形腹板钢箱-混凝土组合简支梁竖向弯曲自振特性影响因素分析 |
4.1 概述 |
4.2 顶板混凝土徐变对竖向弯曲自振频率的影响 |
4.3 几何参数对竖向弯曲自振频率的影响 |
4.3.1 钢底板厚度对竖向弯曲自振频率的影响 |
4.3.2 波形钢腹板厚度对竖向弯曲自振频率的影响 |
4.3.3 波形钢腹板型号对竖向弯曲自振频率的影响 |
4.3.4 计算跨径对竖向弯曲自振频率的影响 |
4.3.5 高跨比对竖向弯曲自振频率的影响 |
4.3.6 宽跨比对竖向弯曲自振频率的影响 |
4.3.7 悬翼比对竖向弯曲自振频率的影响 |
4.4 本章小结 |
5 波形腹板钢箱-混凝土组合连续梁竖向弯曲自振特性分析 |
5.1 概述 |
5.2 等截面波形腹板钢箱-混凝土组合连续梁竖向弯曲自振特性 |
5.2.1 等跨连续梁算例 |
5.2.2 不等跨连续梁算例 |
5.3 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间的研究成果 |
(9)温度与车辆耦合作用下简支梁桥时变动力特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 温度对桥梁结构动力特性的影响 |
1.2.2 车辆对桥梁结构动力特性的影响 |
1.3 本文研究内容及技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
第2章 温度作用下简支梁桥的时变动力特性分析 |
2.1 引言 |
2.2 温度影响机理 |
2.2.1 理论分析 |
2.2.2 影响分析 |
2.3 温度对混凝土简支梁模态参数的影响 |
2.3.1 温度对弹性模量的影响分析 |
2.3.2 温度对简支梁桥动力响应的影响分析 |
2.3.3 温度对模态频率的影响分析 |
2.4 本章小结 |
第3章 温度与车辆耦合作用下简支梁桥的时变动力特性分析 |
3.1 引言 |
3.2 车辆作用下简支梁桥振动响应分析 |
3.2.1 三种典型车辆模型下简支梁桥的振动分析 |
3.2.2 动力响应影响因素分析 |
3.3 基于车-简支梁桥耦合的模态参数的时变分析 |
3.3.1 车辆作用下的简支梁桥频率的时变性 |
3.3.2 车辆作用下的简支梁桥振型的时变性 |
3.4 温度与车辆耦合作用下简支梁桥的动力特性分析 |
3.4.1 温度与单车辆作用下简支梁桥的动力特性 |
3.4.2 温度与多车辆作用下简支梁桥的动力特性 |
3.5 本章小结 |
第4章 车辆作用下简支梁桥模态参数识别试验分析 |
4.1 引言 |
4.2 模态分析原理 |
4.3 模态参数识别方法 |
4.4 车-桥耦合试验 |
4.4.1 试验仪器 |
4.4.2 试验桥梁设计与制作 |
4.4.3 试验方案设计 |
4.5 试验结果分析 |
4.5.1 桥梁动力响应分析 |
4.5.2 桥梁时变频率分析 |
4.5.3 桥梁时变阻尼比分析 |
4.6 本章小结 |
结论与展望 |
结论 |
展望 |
致谢 |
参考文献 |
作者简介 |
发表论文和参加科研情况 |
(10)桥上CRTSⅢ型板式无砟轨道无缝线路纵向力研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
主要符号说明 |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 板式无砟轨道发展概况 |
1.2.1 国外板式无砟轨道发展概况 |
1.2.2 国内板式无砟轨道发展概况 |
1.3 桥上无缝线路纵向力研究现状 |
1.3.1 国外桥上无缝线路纵向静力研究现状 |
1.3.2 国内桥上无缝线路纵向静力研究现状 |
1.3.3 国内外桥上无缝线路纵向动力研究现状 |
1.4 现有研究的不足之处 |
1.5 本文主要研究内容及研究思路 |
第二章 桥上CRTSⅢ型板式无砟轨道无缝线路空间耦合模型 |
2.1 桥上CRTSⅢ型板式无砟轨道无缝线路纵向力传递机理 |
2.2 桥上CRTSⅢ型板式无砟轨道无缝线路空间耦合模型建立 |
2.2.1 结构参数及单元选择 |
2.2.2 纵-横-垂向空间耦合模型 |
2.3 桥上CRTSⅢ型板式无砟轨道无缝线路纵向力计算程序编制 |
2.3.1 计算程序编制原理 |
2.3.2 计算程序主要功能 |
2.3.3 应用实例与模型验证 |
2.4 本章小结 |
第三章 桥上CRTSⅢ型板式无砟轨道无缝线路纵向静力分析 |
3.1 桥上CRTSⅢ型板式无砟轨道无缝线路伸缩力计算 |
3.1.1 温差荷载 |
3.1.2 不同梁体温差条件下桥上CRTSⅢ型板式无砟轨道无缝线路伸缩力 |
3.1.3 不同轨道板温差条件下桥上CRTSⅢ型板式无砟轨道无缝线路伸缩力 |
3.2 桥上CRTSⅢ型板式无砟轨道无缝线路挠曲力计算 |
3.2.1 列车荷载 |
3.2.2 列车荷载条件下桥上CRTSⅢ型板式无砟轨道无缝线路挠曲力 |
3.3 桥上CRTSⅢ型板式无砟轨道无缝线路制动力计算 |
3.3.1 列车制动荷载 |
3.3.2 列车制动荷载条件下桥上CRTSⅢ型板式无砟轨道无缝线路制动力 |
3.4 桥上CRTSⅢ型板式无砟轨道无缝线路断缝值计算 |
3.4.1 断轨条件下桥上CRTSⅢ型板式无砟轨道无缝线路断缝值 |
3.4.2 钢轨断缝位置对桥上CRTSⅢ型板式无砟轨道无缝线路断缝值的影响 |
3.4.3 钢轨温度荷载对桥上CRTSⅢ型板式无砟轨道无缝线路断缝值的影响 |
3.5 桥上CRTSⅢ型板式无砟轨道无缝线路检算 |
3.5.1 钢轨强度检算 |
3.5.2 钢轨断缝值检算 |
3.5.3 弹性垫层变形量检算 |
3.5.4 轨道层间相对位移检算 |
3.6 本章小结 |
第四章 桥上CRTSⅢ型板式无砟轨道无缝线路纵向静力影响因素分析 |
4.1 扣件纵向阻力的影响 |
4.1.1 扣件纵向阻力对伸缩力的影响 |
4.1.2 扣件纵向阻力对挠曲力的影响 |
4.1.3 扣件纵向阻力对制动力的影响 |
4.2 小阻力扣件铺设方案的影响 |
4.2.1 小阻力扣件铺设方案对伸缩力的影响 |
4.2.2 小阻力扣件铺设方案对挠曲力的影响 |
4.2.3 小阻力扣件铺设方案对制动力的影响 |
4.3 固定支座墩/台顶纵向刚度的影响 |
4.3.1 固定支座墩/台顶纵向刚度对伸缩力的影响 |
4.3.2 固定支座墩/台顶纵向刚度对挠曲力的影响 |
4.3.3 固定支座墩/台顶纵向刚度对制动力的影响 |
4.4 支座布置形式的影响 |
4.4.1 支座布置形式对伸缩力的影响 |
4.4.2 支座布置形式对挠曲力的影响 |
4.4.3 支座布置形式对制动力的影响 |
4.5 弹性垫层弹性模量的影响 |
4.5.1 弹性垫层弹性模量对伸缩力的影响 |
4.5.2 弹性垫层弹性模量对挠曲力的影响 |
4.5.3 弹性垫层弹性模量对制动力的影响 |
4.6 隔离层摩擦系数的影响 |
4.6.1 隔离层摩擦系数对伸缩力的影响 |
4.6.2 隔离层摩擦系数对挠曲力的影响 |
4.6.3 隔离层摩擦系数对制动力的影响 |
4.7 连续梁温度跨度的影响 |
4.7.1 连续梁温度跨度对伸缩力的影响 |
4.7.2 连续梁温度跨度对挠曲力的影响 |
4.7.3 连续梁温度跨度对制动力的影响 |
4.8 连续梁截面高度的影响 |
4.8.1 连续梁截面高度对伸缩力的影响 |
4.8.2 连续梁截面高度对挠曲力的影响 |
4.8.3 连续梁截面高度对制动力的影响 |
4.9 连续梁相邻简支梁配跨数的影响 |
4.9.1 连续梁相邻简支梁配跨数对伸缩力的影响 |
4.9.2 连续梁相邻简支梁配跨数对挠曲力的影响 |
4.9.3 连续梁相邻简支梁配跨数对制动力的影响 |
4.10 简支梁桥跨数的影响 |
4.10.1 简支梁桥跨数对伸缩力的影响 |
4.10.2 简支梁桥跨数对挠曲力的影响 |
4.10.3 简支梁桥跨数对制动力的影响 |
4.11 本章小结 |
第五章 列车运行和制动条件下桥上CRTSⅢ型板式无砟轨道无缝线路动力特性分析 |
5.1 列车匀速运行与制动条件下的纵向轮轨力 |
5.2 列车匀速运行条件下桥上无砟轨道动力特性分析 |
5.2.1 列车朝活动支座端匀速运行 |
5.2.2 列车朝固定支座端匀速运行 |
5.3 列车快速制动条件下桥上无砟轨道动力特性分析 |
5.3.1 列车朝活动支座端快速制动 |
5.3.2 列车朝固定支座端快速制动 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
个人简历在读期间发表的学术论文 |
致谢 |
四、混凝土简支梁动力特性分析(论文参考文献)
- [1]等截面低墩中小跨径连续刚构桥动力性能研究[D]. 朱朝阳. 华东交通大学, 2021(01)
- [2]波形腹板钢箱—混凝土组合梁桥的动力特性与荷载横向分布研究[D]. 胡世浩. 兰州交通大学, 2021
- [3]中国桥梁工程学术研究综述·2021[J]. Editorial Department of China Journal of Highway and Transport;. 中国公路学报, 2021(02)
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