斜交连续格栅结构数值分析研究

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近年来,随着高等级公路及城市立体交通的全面发展,为了改善道路的线形、提高道路交通网的通行能力,斜梁桥已被广泛应用于高等级公路、城市道路和立交枢纽中。 目前关于斜梁桥的计算理论和方法概括起来,大致可以分为三类: 第一类为板理论方法,如有限差分法、变分法、有限单元法、有限条法等;第二类为梁理论法,如格构梁理论、一般格构理论、刚性横梁法、弹性支承连续法、杆件结构的分析方法;第三类为实用计算法,荷载横向分布的计算方法如G—M修正法、格构梁的简易法、Ghali表格系数法等。 本文在分析了矩阵位移法和传递矩阵法的理论基础上,将二者组合而成矩阵混合法,并应用于斜交格栅结构的内力与变形分析计算中。其实质就是将结构物的一端未知向量通过矩阵的简单乘法传递到另一端,再将已知条件代入求解。在矩阵传递的过程中引入位移法中的前进代入的概念,即将未知向量不断的以新的未知向量替换,以防止误差的传递和积累。本文完成了斜交格子梁桥的内力计算程序,并将计算结果与采用有限元分析软件ANSYS分析计算的结果进行了比较,验证了程序的正确性和实用性。最后利用该程序分析了斜交角对支点反力以及梁内力的分布影响,讨论了弯扭刚度比对格栅梁的影响。为斜交格子梁桥的内力变形分析研究和工程设计提供了更简便、有效的数值分析计算工具。
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