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单箱双室箱梁对称弯曲时的局部扭转效应 被引量：8
1
作者 蔺鹏臻 阳放 +2 位作者 雒敏 孙理想 杨子江 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期68-77,共10页
为研究单箱双室箱梁在对称竖向荷载作用下的受力特征,基于横截面的荷载等效原理与荷载分解,分析了单箱双室箱梁对称弯曲时的局部扭转效应。基于截面的剪力流平衡和箱室受力分解,得到了局部扭转的等效荷载及应力计算式。通过与有机玻璃... 为研究单箱双室箱梁在对称竖向荷载作用下的受力特征,基于横截面的荷载等效原理与荷载分解,分析了单箱双室箱梁对称弯曲时的局部扭转效应。基于截面的剪力流平衡和箱室受力分解,得到了局部扭转的等效荷载及应力计算式。通过与有机玻璃模型试验和有限元模拟结果的对比,验证了局部扭转效应计算式的正确性,并获得了单箱双室简支箱梁的局部扭转效应下的应力分布规律。研究表明,单箱双室箱梁在仅中腹板作用竖向荷载及两边腹板作用相等竖向荷载时,均存在纵向弯曲和局部扭转的组合变形模式。局部扭转由约束扭转、畸变和横向弯曲效应组成,在截面引起纵向应力和横向应力。局部扭转效应的理论计算结果与模型试验和板壳有限元分析结果吻合良好,表明基于截面剪力流等效的局部扭转荷载求解方法对双室箱梁是适用的;单箱双室箱梁的局部扭转效应在荷载作用点附近截面最为突出,截面上、下缘纵向应力和横向应力以中腹板为拐点呈折线分布,其应力分布和大小与荷载在横截面上作用的部位紧密关联;对算例箱梁,局部扭转效应产生的纵向应力可达初等梁弯曲应力的25%。 展开更多
关键词 单箱双室箱梁 竖向弯曲 局部扭转 模型试验 扭转效应
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矩形箱梁力学性能分析的修正计算方法 被引量：1
2
作者 岑峰 甘亚南 +1 位作者 尹明干 高培伟 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期464-471,共8页
本文对矩形箱梁翼板设置了不同的剪滞翘曲位移差函数,继而综合考虑剪力滞效应、剪切变形以及剪滞翘曲应力和弯矩自平衡条件等因素,且以能量变分原理为基础建立了矩形箱梁的弹性控制微分方程和自然边界条件,基于此修正了现行薄壁结构分... 本文对矩形箱梁翼板设置了不同的剪滞翘曲位移差函数,继而综合考虑剪力滞效应、剪切变形以及剪滞翘曲应力和弯矩自平衡条件等因素,且以能量变分原理为基础建立了矩形箱梁的弹性控制微分方程和自然边界条件,基于此修正了现行薄壁结构分析方法.与传统剪滞理论相比,本文方法深刻反映了矩形箱梁的力学特性.研究表明,(1)由于剪滞翘曲应力和弯矩自平衡条件的引入,矩形箱梁力学性能分解为独立的初等梁理论和剪滞理论体系,且箱梁力学性能为两者的叠加效应;(2)矩形箱梁断面尺寸确定,剪滞效应对其正应力的影响值不变,即剪滞效应的竖向力学行为与箱梁跨径无关;(3)尽管矩形箱梁的梁高对箱形梁剪滞翘曲应力和初等梁理论的应力值皆有一定影响,但其剪力滞系数不变,因此剪力滞效应与梁高无关;(4)剪力滞效应不仅影响箱梁翼板力学性能,而且对其腹板力学行为的影响不可忽视.因而,与传统剪滞理论相比,本文修正法不仅计算精度明显提高,而且更能真实反映矩形箱梁的力学性能. 展开更多
关键词 自平衡条件 剪力滞效应 竖向弯曲 矩形箱梁 修正分析法
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波纹腹板钢箱组合梁竖向弯曲力学性能 被引量：15
3
作者 张紫辰 金学军 甘亚南 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期52-59,共8页
为揭示波纹腹板钢箱组合梁的竖向弯曲力学性能,综合考虑剪力滞、褶皱效应以及剪切变形的影响,对组合箱梁上下翼板和悬臂板设立2个不同的剪滞纵向位移差函数,基于能量变分法推导组合箱梁的控制微分方程和自然边界条件,得到相应广义位移... 为揭示波纹腹板钢箱组合梁的竖向弯曲力学性能,综合考虑剪力滞、褶皱效应以及剪切变形的影响,对组合箱梁上下翼板和悬臂板设立2个不同的剪滞纵向位移差函数,基于能量变分法推导组合箱梁的控制微分方程和自然边界条件,得到相应广义位移的闭合解,用模型试验及有限元法对该解的正确性进行验证,并分析不同边界条件下组合箱梁剪力滞和褶皱效应的变化规律。结果表明:该闭合解计算的结果与试验值和有限元计算结果吻合良好,竖向荷载作用下组合梁底板应力约为上翼板的30倍;考虑剪力滞效应,两端固定组合梁受集中荷载时跨中挠度增加13.95%,且剪力滞系数横向分布曲线斜率大于简支梁;与传统波纹钢腹板组合箱梁相比,该类组合梁褶皱效应明显增大,受褶皱效应的影响,两端固定组合箱梁跨中截面底板和腹板交汇处拉应力增大34.67%,且边界约束越强,组合箱梁剪力滞和褶皱效应越明显。 展开更多
关键词 波纹腹板钢箱组合梁 竖向弯曲力学性能 剪力滞效应 褶皱效应 边界条件 能量变分法
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多跨等截面波形钢腹板PC连续箱梁桥竖向弯曲振动频率的计算 被引量：11
4
作者 冀伟 邓露 +1 位作者 刘世忠 蔺鹏臻 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2016年第18期140-146,共7页
为合理计算多跨(跨度相等)等截面波形钢腹板PC连续箱梁桥的竖向弯曲振动频率,运用能量变分原理、Hamilton原理及力法方程,建立了该类型箱梁在发生自由弯曲振动时考虑箱梁剪力滞效应、波形钢腹板剪切效应及两者耦合效应的频率方程。求解... 为合理计算多跨(跨度相等)等截面波形钢腹板PC连续箱梁桥的竖向弯曲振动频率,运用能量变分原理、Hamilton原理及力法方程,建立了该类型箱梁在发生自由弯曲振动时考虑箱梁剪力滞效应、波形钢腹板剪切效应及两者耦合效应的频率方程。求解该频率方程获得了多跨等截面波形钢腹板PC连续箱梁桥竖向弯曲振动频率的求解公式,所得计算公式的正确性得到了室内模型试验实测值、已建实桥实测值和三维有限元值的验证。随后分析了箱梁剪力滞效应、波形钢腹板剪切效应、波形钢腹板剪切模量修正、箱梁宽跨比变化以及不同波形形状对等截面波形钢腹板PC连续箱梁竖向弯曲振动频率的影响。所得结论可为同类型桥梁的竖向弯曲振动频率的计算提供参考。 展开更多
关键词 波形钢腹板 竖向弯曲振动频率 能量变分法 桥梁工程 组合箱梁
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不平度下曲线箱梁桥冲击系数的参数相关性 被引量：2
5
作者 黄新艺 杨宁 +1 位作者 卓卫东 魏祥湘 《公路交通科技》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期75-80,共6页
采用经试验验证的数值模拟方法对大量不同跨度、半径、支承类型和截面形式的混凝土连续曲线箱梁桥进行分析,讨论了各种不平度等级下冲击系数与圆心角、弯扭刚度比、综合影响系数和竖向弯曲振动基频之间的参数相关性,计算了对应的相关系... 采用经试验验证的数值模拟方法对大量不同跨度、半径、支承类型和截面形式的混凝土连续曲线箱梁桥进行分析,讨论了各种不平度等级下冲击系数与圆心角、弯扭刚度比、综合影响系数和竖向弯曲振动基频之间的参数相关性,计算了对应的相关系数。结果表明:当不平度等级从A级变化到D级时,除中跨跨中的内力冲击系数外,主梁的弯矩、扭矩、剪力、挠度和反力冲击系数与竖向弯曲振动基频、圆心角和综合影响系数均呈负相关,而与弯扭刚度比则呈正相关;各项内力、挠度和支座反力的冲击系数与结构竖弯基频的相关性最大,且受不平度等级变化的影响较小。 展开更多
关键词 桥梁工程 曲线箱梁桥 分离迭代法 冲击系数 圆心角 竖向弯曲振动基频 弯扭刚度比
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曲线波形钢腹板箱梁竖向弯曲自振特性 被引量：2
6
作者 乔朋 王宗义 赵丹晨 《铁道建筑》 北大核心 2020年第8期6-11,共6页
为精确计算曲线波形钢腹板简支箱梁的竖向弯曲自振特性,考虑箱梁剪力滞和剪切变形双重效应,在假设箱梁翼板纵向位移函数的基础上,运用能量变分法和哈密顿原理推导了曲线波形钢腹板简支箱梁的弯曲自由振动微分方程,得到其竖向弯曲自振频... 为精确计算曲线波形钢腹板简支箱梁的竖向弯曲自振特性,考虑箱梁剪力滞和剪切变形双重效应,在假设箱梁翼板纵向位移函数的基础上,运用能量变分法和哈密顿原理推导了曲线波形钢腹板简支箱梁的弯曲自由振动微分方程,得到其竖向弯曲自振频率的解析解;建立有限元模型,将分析结果与推导的理论公式计算结果加以对比,并分析了跨径比、宽跨比和高跨比对竖向弯曲基频的影响。研究结果表明:本文竖向弯曲自振频率公式的计算结果与有限元分析结果差值在9%以内,且比初等梁理论计算精度高;剪力滞效应和剪切变形均削减了曲线波形钢腹板简支箱梁的刚度,使其竖向弯曲自振频率与初等梁理论的计算结果相比有所降低,同时考虑2种效应可能使竖向弯曲基频降低25%以上。剪力滞效应对竖向弯曲基频的影响随着跨径比和宽跨比的增大而增大,而高跨比变化时影响略有减小;剪切变形对竖向弯曲基频的影响随着宽跨比和高跨比的增大而增大,而跨径比变化时影响保持不变。对于不同参数取值的曲线波形钢腹板简支箱梁,竖向弯曲基频的剪切变形影响系数变化范围为5%~25%,而剪力滞效应的影响系数一般小于10%。在分析曲线波形钢腹板箱梁动力性能时应考虑剪切变形;当跨径比小于0.4,宽跨比小于0.1时,可忽略剪力滞效应的影响。 展开更多
关键词 桥梁工程 波形钢腹板箱梁 曲线梁 剪力滞效应 剪切变形 竖向弯曲自振频率
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基于变形分解的平面钢构件稳定性分析及监控策略
7
作者 王东炜 孙攀旭 陈娜 《建筑结构》 CSCD 北大核心 2017年第2期39-42,52,共5页
采用正交分解方法,可完备地将平面有限元综合变形分析结果分解为三个基本刚体位移和五个基本弹性变形(包括竖向弯曲变形),并可将其中的竖向弯曲变形分量用于钢构件稳定性分析和实时监控。通过与现有方法进行对比分析,证实了该方法的有... 采用正交分解方法,可完备地将平面有限元综合变形分析结果分解为三个基本刚体位移和五个基本弹性变形(包括竖向弯曲变形),并可将其中的竖向弯曲变形分量用于钢构件稳定性分析和实时监控。通过与现有方法进行对比分析,证实了该方法的有效性以及工程可行性。 展开更多
关键词 正交分解 竖向弯曲变形 平面钢构件 稳定性 实时监控
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构建慢城生活空间,营造恬静亲切住区——上海一品漫城小区规划设计
8
作者 白阳 尹建波 《上海建设科技》 2017年第4期4-7,共4页
在上海一品漫城小区规划设计中,通过采用小高层住宅、多层住宅、低层住宅、商业建筑等多类型组团、人车立体分离布局模式,形成慢城居行空间。为营造出尺度适宜、空间亲切、闲适安静的居住氛围,在设计中采取了多种特殊的手法。
关键词 住宅小区 慢生活 人车立体分离 竖向弯曲道路
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天津滨海新区轨道Z4线双线U型截面简支梁桥的自振特性分析
9
作者 黄欣 张京京 +2 位作者 赵静波 石庆波 冀伟 《水利与建筑工程学报》 2021年第3期221-226,共6页
为研究双线U型截面简支梁桥的竖向弯曲振动频率,并获得一种简化的计算方法,以天津滨海新区轨道Z4线30 m双线U型截面简支梁桥为背景,采用理论分析和数值模拟相结合的方法对其动力性能进行研究。首先推导出考虑剪切和剪滞双重效应下,主梁... 为研究双线U型截面简支梁桥的竖向弯曲振动频率,并获得一种简化的计算方法,以天津滨海新区轨道Z4线30 m双线U型截面简支梁桥为背景,采用理论分析和数值模拟相结合的方法对其动力性能进行研究。首先推导出考虑剪切和剪滞双重效应下,主梁和道床板的应变能求解公式,接着利用能量变分原理求得控制微分方程,最后运用Hamilton原理得到双线U型截面简支梁桥的竖向弯曲振动频率计算公式。为了验证所得竖向弯曲振动频率解析解的正确性,运用ANSYS与MIDAS/Civil有限元软件对双线U型截面简支梁桥进行数值模拟,求得双线U型截面简支梁桥的前三阶竖向弯曲振动频率,并将有限元结果与所推导的理论计算值进行对比。研究结果表明:竖向弯曲振动频率公式的计算结果与有限元结果吻合较好,精度较高;竖向弯曲振动频率受宽跨比变化的影响最大,道床板厚度变化次之,高跨比变化最小;且竖向弯曲振动频率随着宽跨比和道床板厚度的增大,均表现出增大趋势;随着竖向弯曲振动频率阶数的增高,其增幅均逐渐减小。 展开更多
关键词 U型梁 竖向弯曲振动频率 能量变分法 剪切变形
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