曲線梁橋“彎扭耦合”效應(yīng)影響因素分析研究.pdf

1、隨著我國(guó)交通建設(shè)事業(yè)的迅速發(fā)展，曲線梁橋在橋梁建設(shè)領(lǐng)域中得到了日益廣泛的應(yīng)用。本文在已有曲線梁橋理論研究的基礎(chǔ)上，借助有限元軟件midasCivil，通過(guò)梁格法建模分析，針對(duì)曲線梁橋特有的“彎扭耦合”效應(yīng)及其影響參數(shù)進(jìn)行研究，主要內(nèi)容如下:
　　①在回顧曲線梁橋國(guó)內(nèi)外發(fā)展歷程的基礎(chǔ)上，總結(jié)曲線梁橋的各種計(jì)算理論及各種理論的相對(duì)特點(diǎn)和適用范圍;然后從曲線梁橋的受力特性中提出其特有的“彎扭耦合”效應(yīng)，并簡(jiǎn)要說(shuō)明了研究該內(nèi)容的意義及價(jià)值

2、。
　?、诜治銮€梁橋“彎扭耦合”效應(yīng)的數(shù)學(xué)原理及其解析解法，通過(guò)微梁段數(shù)學(xué)模型的平衡方程、幾何方程及內(nèi)力與變形關(guān)系的理論推導(dǎo)，得出曲線梁橋“彎扭耦合”效應(yīng)的主要影響因素，主要包括曲率半徑、截面尺寸、橫隔板布置、荷載作用位置及支座布置等影響因素。
　　③通過(guò)曲線梁橋現(xiàn)在比較常用的有限元分析方法的特點(diǎn)及應(yīng)用對(duì)比，說(shuō)明梁格單元對(duì)本文曲線梁橋建模分析的適宜性;接著闡述了梁格單元法建模模擬理論，并對(duì)建模過(guò)程中建模要點(diǎn)及計(jì)算結(jié)果處理分

3、析作了必要的說(shuō)明。
　?、苓\(yùn)用有限元計(jì)算軟件midas Civil梁格法建模分析，通過(guò)改變影響參數(shù)，取不同的曲率半徑、梁體高度、單跨橫隔板布置數(shù)量、車(chē)道荷載作用位置及支座偏心，進(jìn)行橋梁受力和變形計(jì)算對(duì)比，分析得出不同參數(shù)對(duì)曲線梁橋“彎扭耦合”效應(yīng)的影響。
　　分析結(jié)果表明:曲線梁橋隨著曲率半徑的增加，其受力特性受“彎扭耦合”效應(yīng)的影響越來(lái)越弱，當(dāng)曲率半徑r＜90m時(shí)，“彎扭耦合”對(duì)結(jié)構(gòu)受力的影響十分明顯，當(dāng)曲率半徑90＜r＜

4、190m時(shí)，對(duì)結(jié)構(gòu)受力的影響變化相對(duì)較弱，當(dāng)曲率半徑r＞190m時(shí)，對(duì)結(jié)構(gòu)受力的影響變化已經(jīng)非常微弱，最終趨近于直線梁橋受力特性;曲率半徑對(duì)“彎扭耦合”效應(yīng)的影響十分明顯，而梁體高度、橫隔板設(shè)置數(shù)量、荷載作用位置、支座的偏移雖然可以對(duì)曲線梁橋的“彎扭耦合”效應(yīng)有所改善，但對(duì)其影響相對(duì)較小，效果并不明顯;但支座的外側(cè)偏移可以有效調(diào)整支座反力及截面扭矩的大小。
　　因此，在曲線梁橋設(shè)計(jì)中，條件允許下應(yīng)盡量采用大曲率半徑;截面尺寸選取時(shí)