行车荷载作用下连续曲线箱梁剪力滞效应研究

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目前,对于实际工程中多跨连续曲线箱梁的剪力滞效应研究不足,对剪力滞系数实用计算公式的研究更少,规范中暂无剪力滞系数的计算方法,曲线箱梁中存在剪力滞效应,剪力滞效应的存在对曲线箱梁结构的安全性和耐久性有重大影响。本文研究行车荷载作用下三跨连续曲线箱梁剪力滞效应,运用大型通用有限元软件ANSYS建立三跨连续曲线箱梁的分析模型,进行有限元分析。同时制作一个同尺寸的有机玻璃曲线箱梁模型进行试验研究,验证有限元分析结论可靠性。最后采用最小二乘法对三跨连续曲线箱梁的剪滞系数进行回归分析,提出剪力滞系数实用计算公式。本文研究内容归纳如下:(1)建立三跨连续曲线箱梁有限元分析模型,选定行车荷载,设计9种工况,分析了三跨连续曲线箱梁中的7个典型截面的剪力滞效应分布规律,并最终确定边跨跨中、中跨跨中、边支座、内支座4个截面为控制截面。(2)制作了一个与数值模拟模型同尺寸的有机玻璃曲线箱梁模型,并进行行车荷载作用试验。试验测试4个控制截面在9种工况下的的应变值,计算剪力滞系数。得到剪力滞系数分布规律,行车荷载的载重量和车速对剪力滞系数没有明显影响,与有限元分析结果进行对比分析,验证数值模拟方法的正确性和可靠性。(3)为进一步探索结构参数对行车荷载作用下三跨连续曲线箱梁的影响,设计了不同宽径比、高径比、高宽比的15个有限元分析模型,得出各模型截面剪力滞系数分布规律,最后采用最小二乘法对剪滞系数进行回归分析,拟合出了剪力滞系数计算公式。
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