基于能量变分原理的槽型宽翼受压构件剪滞效应和影响参数

对影响剪滞效应的主要参数（如：跨宽比、宽高比等）进行大量计算与分析,得出它们的影响规律和分布曲线．基于能量变分原理,导出了槽型宽翼受压构件考虑剪力滞效应时的平衡控丽微分方程及自然边界条件,给出了该方程在边肋轴向线分布荷载作用下的闭合解,并用算例验证了本文计算结果的可靠性．     

单索面斜拉桥剪力滞效应

利用能量变分法求解单索面单室梯形箱梁室内带加劲斜撑的截面的剪力滞效应，单索面斜拉桥承受弯矩也轴力的共同作用，根据小变形理论与叠加原理，将弯矩与轴力分开处理，然后将两者算出的应力叠加，得到综合应力。     

斜拉桥最大双悬臂阶段主梁剪力滞效应分析

以江西某π型截面预应力混凝土斜拉桥为背景,采用有限元方法分析最大双悬臂阶段主梁在自重、索力、预应力及组合作用下的剪力滞效应,研究主梁剪力滞系数分布规律,并通过改变自重、索力、预应力作用效应的组合系数,降低主梁部分截面剪力滞系数.     

箱梁剪力滞后分析的传递矩阵法

提出一种薄壁箱梁剪力滞后分析的传递矩阵法,实现了连续箱梁桥位移、应力及内力的一维递推求解, 给出了相应的场矩阵和点矩阵.数值算例中与ANSYS等方法对比表明,本文用于箱梁桥剪力滞后分析的传递矩阵方法计算简便、精度高,为结构的初步设计提供了方便.     

斜拉桥悬臂施工阶段分离式钢箱梁的剪力滞效应分析

以荆岳长江公路大桥为研究背景,采用ANSYS软件建立了该斜拉桥主梁最大单悬臂、主梁最大双悬臂和悬臂施工2号梁段三个工况的分离式钢箱主梁的区段仿真模型.利用空间有限元法,针对悬臂施工状态下分离式钢箱的空间受力状态进行剪力滞效应的计算分析.研究结果表明,分离式钢箱梁在不同施工工况下,其顶、底板剪力滞系数分布规律不同;钢箱梁顶板在外腹板处剪力滞效应较大,并随着离开外腹板处,其剪力滞效应减小较快.在施工过程中,分离式钢箱主梁的同一截面会同时出现正、负剪力滞效应.     

斜拉桥新型半封闭组合梁全桥剪力滞效应分析

半封闭钢箱组合梁是台州市椒江二桥所采用的新型组合梁,其在斜拉桥的受力环境中需要承受弯矩和轴压力的双重作用,必定不同于一般连续梁桥.为了研究这种新型组合梁的剪力滞效应,本文利用有限元软件ANSYS建立了椒江二桥全桥模型,通过有限元模拟来分析半封闭钢箱组合梁的剪力滞效应.研究结果表明,半封闭钢箱组合梁在全桥的剪力滞效应沿纵向分布明显不同,但是呈现明显的规律性,笔者同时利用力学原理分析了该规律产生的原因,并仿照剪力滞系数,定义了正应力分布不均匀系数,研究了横截面最大正应力不均匀系数沿全桥分布情况,得出一些有意义的结论,为以后类似组合梁桥提供设计参考.     

小半径曲线双主梁钢板组合梁桥剪力滞效应研究

以某高速公路匝道桥采用的小半径曲线双主梁钢板组合梁桥作为研究对象,分析了在恒载+车道外偏载情况下,曲率半径和计算跨径对于双主梁钢板梁剪力滞效应的影响。结果表明：支点截面剪力滞效应随着曲率半径的增大而增大,而跨中截面则相反;支点截面的剪力滞效应随计算跨径的增大而减小;在跨中截面,外侧钢主梁剪力滞效应随计算跨径的增大而增大,中间跨剪力滞效应随计算跨径的增大而减小,但规律性并不显著。在纵桥向,除支点截面外,其他截面外侧钢主梁对应顶板的剪力滞系数沿纵向逐渐增大,但在同一截面上剪力滞系数随着计算跨径的增大而减小。总体来说,对于多跨连续的小半径曲线双主梁钢板组合梁桥,中间跨的剪力滞效应比边跨要大。     

单索面矮塔斜拉桥宽幅箱梁施工阶段的剪力滞效应

以石湾特大桥为研究背景,采用空间有限元理论．通过建立整桥的空间有限元模型,研究了单索面矮塔斜拉桥在预应力和竖向集中力荷载作用下各施工阶段主梁的受力特性和剪力滞效应。分析结果表明：单索面矮塔斜拉桥宽幅箱梁在施工阶段剪力滞效应较严重（最大剪力滞系数为1．93）,部分翼缘板出现拉应力;最大悬臂状态时,主梁整体呈现正剪力滞现象...     

铁路连续槽形梁桥剪力滞效应分析

为探究铁路连续槽形梁桥的剪力滞效应,以峰福线大目溪大桥为例,基于有限元法分析其在不同工况下的剪力滞效应情况,提出该结构有效宽度的建议值,并且分析截面形式对槽形梁剪力滞效应的影响。结果表明:纵桥向桥面顶板和底板桥梁中心线位置的剪力滞效应在中支座截面较为显著。不同工况作用下,中支座截面和主跨跨中截面桥面板出现正负剪力滞效应交替现象,桥面顶板剪力滞效应相比底板较为显著;对于恒载+活载工况下,中支座截面正剪力滞效应出现在顶板边缘位置和底板中心线处,而主跨跨中截面正剪力滞效应出现在顶板中心线处和底板边缘位置。在恒载+活载、主力+附加力两种工况下的有效宽度比建议值,主跨跨中附近截面取0.83、0.80,边支座截面附近取1,中支座截面取0.74、0.73;对于截面形式不同的槽形梁,其跨中截面的剪力滞效应也表现出顶板相比底板更为突出,当采用箱形桥面板时,因其桥面板中腹板的存在,会导致其剪力滞效应比板式桥面板严重。     

单索面矮塔斜拉桥施工阶段剪力滞效应研究

预应力混凝土单索面矮塔斜拉桥空间效应较为显著,剪力滞效应尤其突出,桥梁结构受力最不利的时候常常出现在施工过程中,在施工阶段对其进行各种荷载作用下剪力滞效应研究和斜拉索的传递角度的确定很有必要。本文以河谷大桥为工程背景,采用数值模拟方法建立起施工阶段的有限元模型,研究其在自重、预应力、挂篮荷载作用下剪力滞效应及斜拉索预压力的扩散角度。得出以下结论：各单独荷载作用下,悬臂端断面剪力滞效应较为严重,靠近悬臂根部断面剪力滞效应不明显;斜拉索水平分力在主梁传递的角度为30.37°。     

多梁式平面弯梁桥的横梁分析法

将宽跨比较大的多梁式平面弯梁桥桥跨结构看作是主梁与横梁互为弹性支承的结构,考虑弯扭耦合作用的特点,应用结构力学的位移法,求出结点的挠度与扭角,进而找出结点力．由于摒弃横梁刚度无限大的假定,充分考虑横梁受力后的实际挠曲变形,因此能同时比较精确计算主梁荷载横向分布与弯梁桥的横梁内力．     

多梁式平面弯粱桥的横梁分析法

将宽跨比较大的多梁式平面弯梁桥的上部结构看作是主梁与横梁互为弹性支承的格构，考虑弯扭耦合作用的特点，应用有限差分法原理求出结点的挠度及转角，进而找出结点力。由于摒弃横梁刚度无限大的假定，充分考虑横梁受力后的实际挠曲变形，因此能同时比较精确计算主梁荷载横向分布与弯梁桥的横梁内力。     

考虑双重剪切的弹性地基梁分析

考虑地基的抗剪能力和梁的剪切变形影响,建立了双参数地基Timoshenko梁的平衡方程,导出了初参数解和传递矩阵法,利用初参数解建立了有限元列式.当地基的抗剪劲度为0时,双参数地基可退化成Winkler地基,当梁的抗剪劲度无穷大时,Timoshenko梁可退化成Euler 梁.利用本文有限元法分析了双参数地基倒T形Ti...     

某双塔斜拉桥塑性极限有限元模拟分析

结合双塔单索面预应力混凝土斜拉桥的结构特点和荷载情况,利用有限元软件ANSYS建立全桥有限元模型,给出了有限元仿真模型命令流;采用非线性静态增量有限元分析,得到了荷载-位移曲线,进而求得了该桥的极限承载力。模拟结果能为实际双塔单索面PC斜拉桥的塑性极限分析提供参考价值。     

考虑滑移、剪力滞后和剪切变形的组合梁单元

通过简单的运动学假设,提出了考虑滑移、剪力滞后和剪切变形的钢-混凝土组合梁位移法单元.由于组合梁存在多种变形的耦合作用,低次单元16DOF(自由度)应力精度较低,而具有5次Hermite多项式形函数的高次单元26DOF能以较少的单元数达到满意的精度.算例分析表明,忽略钢梁的剪切变形可能会导致显著的误差.     

拉索损伤下的斜拉桥状态分析和损伤识别

以某在建双排单索面三塔四跨斜拉桥为工程背景,利用有限元软件Midas/Civil,通过静力分析的方法,研究不同长度、不同位置的拉索损伤对全桥索体索力、主梁线形变化的影响规律,为此桥将来健康监测设备的布设和构件的维修加固提供科学依据;通过引入曲率模态理论和灰色度相关理论,对测量信息不完备的结构系统进行拉索损伤识别方法的研究.研究结果表明,10号塔右侧和12号塔左侧拉索损伤时对结构内力的影响最大;当多根拉索同时发生损伤时,拉索的横向对称损伤对结构的影响最大,原点对称损伤影响最小,如若进行换索施工,建议采用原点对称的方式进行;提出了索力指标和曲率位移指标的双指标损伤识别方法,并在结构系统信息不完备的情况下成功实现了损伤拉索的定位,且该方法比基于单参数损伤识别的结果更加准确.     

薄壁箱梁的剪力滞后有限元分析

在城市化快速发展中为了满足交通运输发展的需要,建造了大量的薄壁箱形截面梁,这些桥梁的宽跨比较大,宽高比突出,剪力滞后现象严重。忽略剪力滞后效应的影响,就会低估箱梁腹板和翼板交接处的挠度和应力,从而导致不安全。以8 m宽、30 m单跨箱型梁桥为例,分析简支箱梁跨中截面的"负剪力滞后现象"及其影响程度。得出在恒载作用下顶板顶面较底板底面"剪力滞后"现象更为突出且剪应力在桥梁横向呈不规则曲线变化的结论。     

断索导致的斜拉桥结构易损性分析

提出从损伤场景对结构性能的影响程度和损伤场景占结构体系总体规模的比例两个参数进行结构易损性分析的方法,并以斜拉桥结构体系为对象,分别以主梁最小屈曲安全系数和最大应力安全系数作为结构性能参数,对不同位置拉索断裂的损伤场景进行了易损性分析.以某斜拉桥为例,采用提出的易损性分析方法,从众多的拉索断裂损伤场景中得到了造成后果尽可能严重而自身占结构比例尽可能低的易损场景.分析结果明确了结构对不同位置拉索断裂的敏感性,可以作为结构健康监测中监测内容选取以及传感器布设的参考依据.     

考虑索端刚臂的斜拉桥空间拉索非线性分析

为解决斜拉桥空间拉索在塔和梁上锚固点的刚性连接计算问题,在基于微分法导出考虑垂度效应的非线性空间杆元切线刚度矩阵的基础上,根据索端刚臂在受力后只有刚体运动而本身不变形的特点,将刚臂视为空间矢量,利用空间矢量有限转动公式及微分方法,导出了结构坐标系下刚臂两端的位移之间和杆端力之间的总量及增量关系.最终获得两端带任意刚臂的斜拉索空间杆元切线刚度矩阵表达式,编制了相应的斜拉桥几何非线性有限元计算程序,对经典桁架算例、带刚臂的三杆空间桁架和施工阶段的斜拉桥进行了空间几何非线性分析.计算结果表明:本文方法能解决斜拉桥空间拉索在塔和梁上锚固点的刚性连接计算问题,为斜拉桥进行几何非线性精细分析提供有力工具.