學(xué)科專業(yè)：橋梁與隧道工程
授予學(xué)位：工學(xué)碩士
學(xué)位授予單位：xx大學(xué)
學(xué)位年度： 2007年
箱形梁廣泛應(yīng)用于各類橋型。由于箱形梁變形復(fù)雜，為了精確的分析箱梁的受力行為，就必須考慮約束扭轉(zhuǎn)翹曲，畸變，橫向局部變形以及橫隔板的作用。梁段有限單元法在分析箱梁時能考慮箱梁的各種變形，并能考慮箱梁的預(yù)應(yīng)力作用以及橫隔板的影響，是分析箱梁靜動力行為的重要方法。本文以一實(shí)際的大跨度鐵路預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁為例，就其動力特性分析做了以下幾個方面的研究：
1．探討了板梁段單元法位移模式的選取以及梁段單元空間位移場的建立，提出了兩種新的位移場模式。
2．推導(dǎo)出了實(shí)橋梁段單元的單元剛度矩陣與單元質(zhì)量矩陣的顯式表達(dá)式。并成功的引入了橫隔板的作用。在此基礎(chǔ)上對實(shí)橋進(jìn)行動力特性分析，得出了實(shí)橋振動的頻率與振型
3．建立了實(shí)橋的實(shí)體梁單元模型與板殼單元模型。分別得到了實(shí)橋的自振頻率與振型。與梁段單元分析的結(jié)果比較表明梁段單元計(jì)算的結(jié)果與板殼單元計(jì)算的結(jié)果十分接近，振型一致。
4．推導(dǎo)了梁段單元的初應(yīng)力剛度矩陣，可以方便的考慮預(yù)應(yīng)力對橋梁剛度的影響
5．分析了橫隔板厚度以及橫隔板數(shù)目對橋梁動力特性的影響，獲得了有益的結(jié)論。
分析表明，梁段有限元法進(jìn)行橋梁動力分析時，自由度數(shù)目少，計(jì)算精度高，可以方便的考慮預(yù)應(yīng)力的作用以及橫隔板剛度的影響，是進(jìn)一步進(jìn)行箱梁橋動力響應(yīng)分析如車橋振動等的有效方法。
