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《鋼—混凝土組合箱梁受力性能及空間非線性分析》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、摘要基于連續(xù)介質(zhì)力學(xué)、薄壁結(jié)構(gòu)力學(xué)理論和非線性有限元理論，本文對鋼一混凝土組合箱梁主要受力性能進行全面系統(tǒng)的研究，建立相應(yīng)的有限元計算方法，編制有限元分析程序，進行組合箱梁的模型試驗，利用有限元程序研究不同設(shè)計參數(shù)對組合箱梁受力性能的影響，建立不同設(shè)計參數(shù)承載力影響系數(shù)公式。主要的研究成果如下：(1)建立考慮組合箱梁滑移及滑移與剪切變形雙重作用的撓度一滑移理論分析方法。利用最小勢能原理導(dǎo)出組合梁撓度和滑移聯(lián)合微分方程，求解得出考慮滑移和剪切效應(yīng)時均布與集中荷載作用下的組合箱梁撓度和界面滑移的解析表達(dá)式。該方法計算簡單，物理意義明確，使薄壁組合箱梁界
2、面滑移、剪切變形效應(yīng)分析方法納入廣泛使用的矩陣位移法，為組合箱梁的有限元分析奠定基礎(chǔ)。(2)根據(jù)連續(xù)介質(zhì)力學(xué)和組合箱梁力學(xué)行為的特點，建立考慮滑移影響的空間非線性組合箱梁梁段有限元法。其基本思想為視組合箱梁栓釘為連續(xù)介質(zhì)，鋼箱梁和混凝土板根據(jù)組合梁滑移位移模型分配滑移位移；提出考慮滑移影響的組合箱梁空間位移計算模型；用最小勢能原理建立結(jié)構(gòu)單元剛度矩陣和荷載列陣。(3)利用考慮滑移影響的組合箱梁梁段有限元法，編制組合箱梁空間非線性計算程序。計算結(jié)果表明，該單元計算可靠，容易操作且網(wǎng)格劃分靈活，適用于大跨度組合箱粱空間非線性計算分析。(4)進行三榀典型
3、組合箱梁模型試驗，進行多工況彈性試驗和兩點單調(diào)加載破壞試驗。深入分析組合箱梁在不同荷載作用下的荷載效應(yīng)、分布規(guī)律和空間受力性能等受力規(guī)律；探討組合箱梁典型破壞模式；研究影響組合箱梁破壞的主要因素；驗證本文撓度滑移變分解法及空間非線性有限元分析理論和程序的可靠性。(5)利用本文提出的考慮滑移影響的組合箱梁空間非線性計算程序，對不同剪力連接程度、腹板高厚比、力比和初始不平度的組合箱梁進行計算機仿真分析，得到不同設(shè)計參數(shù)對組合箱梁承載力、撓度、滑移等力學(xué)特征的影響規(guī)律，提出相應(yīng)的影響系數(shù)計算公式，對進一步完善我國鋼一混凝土組合結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)程具有重要的參考價
4、值。關(guān)鍵詞：組合箱梁，有限元，滑移，撓度，變分法ABSTRACTBasedonthemechanicsofcontinuousmedia，mechanicsofthin-walledstructureandthetheoryofnonlinearfiniteelementanalysis，theoverallservicebehaviorofsteel．concretecompositeboxbeamsareanalyzedcomprehensively．Anewfiniteelementforsteel．concretecompositeboxb
5、eamsandatheoreticalcomputingmeathodaresetup．Threesamplesofcompositeboxbeamaretested．Theinfluencesbydi低rentfactorsareresearchedandanexpressionforbearingcapacityinfluencecoefficientissetup．Themaincontentsarelistedasfollows：(1)Avariationalmethodtakingslipanddualeffectsofslipandsh
6、eardeformationintoconsiderationispresented．Theassociateddifferentialequationofdeformationandsliparedeductedbythetheoryofminimumpotentialenergy．neexpressionsfordeformationandslipofcompositeboxbeamsareobtained。Themethodissimpleandexplicitinph)rsicalmeaningandlaysafoundationforfi
7、niteelementanalysis，thattheslipandsheardeformationcanbeeasilycalculatedbythematrixdisplacementmethodusedwidely．(2)Basedonthebehaviourcharacteristicsofcompositeboxbeams，anewtfiaxialnonlinearfiniteelementforcompositeboxbeamswithslipeffectispresented．Themainideaisthatthestubsarer
8、egardedasalayerofcontinuousmediumandtheslipdeformationiSdistr
