薄壁箱梁考慮剪力滯效應的動力特性研究.pdf

1、薄壁箱形截面梁具有良好的結構性能而被廣泛應用于公路、鐵路、城市道路和立體交通樞紐等工程的橋梁中。本文以薄壁桿理論和有限元法為基礎,研究了薄壁箱梁在動力荷載作用下的剪力滯?；谀芰糠汉兎衷?建立了能考慮剪力滯效應的薄壁箱梁的動力分析理論,提出了動力響應的計算方法,探討了在動力荷載作用下薄壁結構剪力滯效應的變化規(guī)律。進一步完善與豐富薄壁結構的動力理論體系,為薄壁結構的設計提供技術依據(jù)和理論支持。本文主要取得如下成果:
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2、)基于Hamilton能量泛函變分原理,考慮箱梁的剪力滯效應,建立了箱梁在動力荷載作用下的力學模型,推導出箱梁的動力微分方程和自然邊界條件。
　　 (2)針對簡支箱梁,假定動撓度函數(shù),采用偏微分方程的分離法,導出了簡支箱梁考慮剪力滯效應的自振頻率的解析解。同時探討了剪力滯效應對自振特性的影響。
　　 (3)針對移動荷載,采用積分變換方法,對動力控制微分方程和邊界條件進行Laplace變換,在頻域內(nèi)求得波動解,然后采用Cr

3、ump逆變換方法,使用數(shù)學軟件Matlab編程進行數(shù)值反演,最后得到時域內(nèi)各種動態(tài)響應。本文方法適用于不同邊界條件的動力響應求解,也可以推廣應用于變高度薄壁箱梁的動力剪力滯效應分析。
　　 (4)基于有限元理論,建立了考慮剪力滯效應的有限元模型,進行了剪力滯動力效應的數(shù)值仿真,并與理論計算結果進行了比較,證明了本文方法的正確性且有較好的計算精度。
　　 (5)利用本文推導的計算理論、方法和計算機程序,研究了簡支箱梁的跨寬