动荷载作用下的曲线箱梁剪力滞效应研究

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曲线箱梁有根据需要而改变截面厚度、截面形式、曲率半径等优势,从而被广泛的应用到城市桥梁的建设之中。但是箱形截面的剪力滞效应会对桥梁结构的安全性、耐久性等方面造成较大影响,同时初曲率所导致的弯扭耦合效应会进一步加重剪力滞效应的影响。许多学者对曲线箱梁剪力滞效应进行了研究并取得了大量成果。这些研究大多针对静荷载作用下的曲线箱梁剪力滞效应,对动荷载作用下的曲线箱梁剪力滞效应研究较少。在实际工程中,桥梁会受到动荷载和静荷载的共同作用。静荷载作用下的剪力滞效应分析结果并不能完全满足工程需要。因此对动荷载作用下的曲线箱梁剪力滞效应的研究十分必要。本文采用变分法、有限元仿真等手段对动荷载作用下曲线箱梁的剪力滞效应进行研究,主要包括以下几个方面:(1)通过假设曲线箱梁的剪滞翘曲位移函数,利用能量变分法推导得到考虑剪力滞效应和剪切变形的曲线箱梁自振频率,为曲线箱梁的动力反应研究做铺垫。(2)根据直线箱梁剪力滞效应理论,利用有限元软件Ansys进行移动荷载的模拟,对比移动质量模型和移动力模型的计算结果,选取了适用于曲线箱梁分析的移动荷载模型。(3)研究移动荷载作用下曲线箱梁的剪力滞效应。通过改变曲率半径、跨宽比、移动荷载速度等参数的取值,得到不同参数下的剪力滞系数,确定了不同参数对曲线箱梁的剪力滞效应影响。(4)研究地震作用下曲线箱梁的剪力滞效应。采用时程分析法,分别对不同地震波、地震波方向等情况的曲线箱梁剪力滞效应进行探索性研究,得到了地震作用下曲线箱梁的剪力滞效应规律。
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