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曲线箱梁的非线性控制方程及其求解

中山大学学报（自然科学版） 2006年第5期45卷 22-25页

作者：陈玉骥罗旗帜佛山科学技术学院土木工程与建筑学系广东佛山528000

根据薄壁曲线梁理论和势能变分原理,考虑箱梁翼缘正应力的剪滞效应和结构大挠度影响,导出了薄壁曲线箱梁的几何非线性控制微分方程,并采用样条最小二乘配点法进行求解,其结果与试验值和有限段解基本吻合。文中给出的公式和方法可供薄壁... 详细信息

根据薄壁曲线梁理论和势能变分原理,考虑箱梁翼缘正应力的剪滞效应和结构大挠度影响,导出了薄壁曲线箱梁的几何非线性控制微分方程,并采用样条最小二乘配点法进行求解,其结果与试验值和有限段解基本吻合。文中给出的公式和方法可供薄壁曲线箱梁设计参考。

关键词：曲线箱梁非线性控制方程样条函数剪滞效应

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曲线箱梁考虑剪滞效应时的弯扭分析

工程力学 2009年第10期26卷 123-129页

作者：张元海李乔兰州交通大学土木工程学院甘肃兰州730070 西南交通大学土木工程学院四川成都610031

基于刚周边假设,考虑约束扭转时二次剪流对翘曲位移的影响及剪滞翘曲应力的自平衡条件,用能量变分法建立了考虑剪滞效应影响时薄壁曲线箱梁的挠曲扭转微分方程及相应边界条件,用伽辽金数值方法进行求解。针对单室梯形箱梁,给出了剪滞翘... 详细信息

基于刚周边假设,考虑约束扭转时二次剪流对翘曲位移的影响及剪滞翘曲应力的自平衡条件,用能量变分法建立了考虑剪滞效应影响时薄壁曲线箱梁的挠曲扭转微分方程及相应边界条件,用伽辽金数值方法进行求解。针对单室梯形箱梁,给出了剪滞翘曲几何特性的一般公式。对两个有机玻璃箱梁模型的计算表明,理论值与实测值吻合良好,从而验证了该方法及基本公式的正确性。在导出的基本微分方程中,如果用扭角的一阶导数代替扭转翘曲广义位移,则方程蜕变为已有文献中不考虑二次剪流影响时的微分方程。

关键词：桥梁工程薄壁箱梁曲线箱梁剪滞效应二次剪流约束扭转

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曲线箱梁桥预应力作用的仿真分析

华南理工大学学报（自然科学版） 2004年第12期32卷 47-50页

作者：李新平任华华南理工大学交通学院广东广州510640

为降低曲线箱梁桥由于内外腹板曲率半径的差异而导致的设计复杂性 ,以一座实际的曲线箱梁桥为对象 ,采用空间实体仿真分析模型进行分析 ,并将结果与工程实测值进行对比 ,发现若按直线箱梁桥方式设计曲线PC箱梁桥 ,会造成对称布束的受力... 详细信息

为降低曲线箱梁桥由于内外腹板曲率半径的差异而导致的设计复杂性 ,以一座实际的曲线箱梁桥为对象 ,采用空间实体仿真分析模型进行分析 ,并将结果与工程实测值进行对比 ,发现若按直线箱梁桥方式设计曲线PC箱梁桥 ,会造成对称布束的受力不合理 .文中对预应力布束的调整方法进行了探讨 ,以为曲线箱梁桥的设计提供参考 .

关键词：曲线箱梁预应力有限元分析 ANSYS

求解曲线箱梁空间振动特性的Cayley-Hamilton传递矩阵法

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振动与冲击 2017年第8期36卷 138-143页

作者：闫仙丽李青宁山西大学土木工程系太原030013 西安建筑科技大学土木工程学院西安710055

将传递矩阵法与Cayley-Hamilton定理相结合,以微分方程和矩阵分析理论为基础,提出了一种新的Cayley-Hamilton传递矩阵法。应用该方法,考虑曲线箱梁桥的空间弯曲、剪切、扭转、拉压、翘曲及其相互间的耦合作用,推导了曲线箱梁桥离散模型... 详细信息

将传递矩阵法与Cayley-Hamilton定理相结合,以微分方程和矩阵分析理论为基础,提出了一种新的Cayley-Hamilton传递矩阵法。应用该方法,考虑曲线箱梁桥的空间弯曲、剪切、扭转、拉压、翘曲及其相互间的耦合作用,推导了曲线箱梁桥离散模型的振动空间传递矩阵。以某单跨简支曲线箱梁桥为例,采用所推导矩阵,对其进行计算机编程运算,得到该桥梁的自振频率与振型,并与有限元法计算结果相比较,二者吻合良好,表明本文方法有效。

关键词：桥梁工程振动特性 Cayley-Hamilton传递矩阵法曲线箱梁

铁路曲线箱梁桥曲率对车桥系统振动响应的影响分析

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中国铁道科学 2003年第3期24卷 30-35页

作者：李德建戴公连曾庆元金福海王小莉中南大学铁道校区土建学院湖南长沙410075 铁道第四勘察设计院湖北武汉430063

以洛湛铁路通道益阳至永州段宝庆东路立交桥为工程背景,采用曲线桥梁列车—桥梁时变系统空间振动分析模型,在该模型中车辆表示为26个自由度的多刚体系统模型,桥梁结构则离散成空间曲梁单元,进行曲线箱梁桥列车—桥梁时变系统空间振动响... 详细信息

以洛湛铁路通道益阳至永州段宝庆东路立交桥为工程背景,采用曲线桥梁列车—桥梁时变系统空间振动分析模型,在该模型中车辆表示为26个自由度的多刚体系统模型,桥梁结构则离散成空间曲梁单元,进行曲线箱梁桥列车—桥梁时变系统空间振动响应分析。采用计算机模拟方法,计算了列车以不同车速通过不同曲率的曲线箱梁桥的空间振动响应,探讨曲线梁桥曲率对车桥系统振动响应动力学性能指标诸如桥梁的横向位移、车辆的Sperlin平稳性指标、脱轨系数、轮重减载率等的影响规律。计算结果表明:车桥系统振动响应与曲线半径有关;随着车速的提高,列车运行时对曲线桥梁的曲率设置更为敏感;建议列车通过洛湛铁路通道益阳至永州段宝庆东路立交桥时,行车速度以不超过110km·h-1为宜。

关键词：铁路桥梁曲线箱梁振动响应计算分折

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配体外预应力钢束的曲线箱梁桥抗扭设计

同济大学学报（自然科学版） 2015年第12期43卷 1777-1783页

作者：沈殷宋泰宇李国平同济大学土木工程学院上海200092

为了抵抗曲线箱梁桥的扭转效应、改善结构的受力状态,在不增加预应力钢束数量的前提下,提出一种利用体外预应力钢束形成空间抗扭作用的方法.基于空间解析几何关系推导了体外预应力扭矩计算公式,以此建立了以最小扭矩为目标的体外预应力... 详细信息

为了抵抗曲线箱梁桥的扭转效应、改善结构的受力状态,在不增加预应力钢束数量的前提下,提出一种利用体外预应力钢束形成空间抗扭作用的方法.基于空间解析几何关系推导了体外预应力扭矩计算公式,以此建立了以最小扭矩为目标的体外预应力钢束的抗扭设计流程,并利用非线性规划方法给出钢束最优平面线形参数的数值解法.分析结果表明,与体内预应力钢束相比,通过合理的体外预应力钢束空间布置,能大幅降低扭矩峰值,抗扭效果明显,且不影响抗弯、抗剪能力;扭矩计算数值解与有限元分析结果吻合良好,能方便地用于实际设计.

关键词：曲线箱梁预应力扭矩空间解析几何非线性规划

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薄壁曲线箱梁考虑材料弹塑性的剪力滞效应

工程力学 2008年第4期25卷 21-25,31页

作者：陈玉骥罗旗帜刘光栋佛山科学技术学院土木工程与建筑学系广东佛山528000 湖南大学土木工程学院湖南长沙410082

依据势能变分原理,推导了薄壁曲线箱梁考虑翼缘应力剪力滞效应和材料非线性的刚度矩阵。采用样条有限点法和截面内力塑性系数法对薄壁曲线箱梁的弹塑性问题进行了求解。研究表明:弯曲剪力滞效应系数的非线性特征较挠度和扭转角的要明显... 详细信息

依据势能变分原理,推导了薄壁曲线箱梁考虑翼缘应力剪力滞效应和材料非线性的刚度矩阵。采用样条有限点法和截面内力塑性系数法对薄壁曲线箱梁的弹塑性问题进行了求解。研究表明:弯曲剪力滞效应系数的非线性特征较挠度和扭转角的要明显;在荷载达到一定程度时,随荷载的增加,箱梁截面上的翼缘应力的分布逐渐均匀。该文的方法简单、实用,并可推广于变截面、变曲率薄壁曲线箱梁的计算。

关键词：曲线箱梁剪力滞效应弹塑性分析样条有限点法截面内力塑性系数

考虑3个剪力滞位移函数的曲线箱梁大挠度问题

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中国铁道科学 2007年第1期28卷 13-18页

作者：陈玉骥罗旗帜佛山科学技术学院土木与建筑系广东佛山528000

根据薄壁曲线梁理论和势能变分原理,针对悬臂板、顶板和底板假设3个不同的剪力滞翘曲位移函数,导出薄壁曲线箱梁在弯、扭、剪力滞耦合时的曲线箱梁几何非线性控制微分方程。由样条配点法得到残值方程组,再采用同伦延拓法进行求解,得到... 详细信息

根据薄壁曲线梁理论和势能变分原理,针对悬臂板、顶板和底板假设3个不同的剪力滞翘曲位移函数,导出薄壁曲线箱梁在弯、扭、剪力滞耦合时的曲线箱梁几何非线性控制微分方程。由样条配点法得到残值方程组,再采用同伦延拓法进行求解,得到结构在荷载作用下的半解析解。计算表明:剪力滞效应对翼缘板宽度的变化较敏感,而受翼缘板厚度的影响很小;当翼缘板各部分宽度不同时,要合理可靠地分析结构的受力状态,应对翼缘板的悬臂板、顶板和底板分别取不同的剪力滞翘曲位移函数进行计算。几何非线性对曲线箱梁内力、位移的影响程度取决于荷载的数值,对于三跨等跨连续曲线箱梁,当qzs/(Eh2w)>1.0×10-3时,应考虑结构的几何非线性效应。

关键词：剪力滞位移函数大挠度样条配点法曲线箱梁

考虑剪滞变形及约束扭转二次剪切变形影响时薄壁曲线箱梁的挠曲扭转分析

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土木工程学报 2009年第3期42卷 93-98页

作者：张元海李乔兰州交通大学甘肃兰州730070 西南交通大学四川成都610031

为全面掌握薄壁曲线箱梁的力学性能,在其基本变形中补充挠曲剪滞变形,并考虑约束扭转时二次剪切变形对翘曲位移的影响,用能量变分法建立薄壁曲线箱梁的挠曲扭转控制微分方程及相应边界条件,用伽辽金数值方法进行求解。从剪滞翘曲应力的... 详细信息

为全面掌握薄壁曲线箱梁的力学性能,在其基本变形中补充挠曲剪滞变形,并考虑约束扭转时二次剪切变形对翘曲位移的影响,用能量变分法建立薄壁曲线箱梁的挠曲扭转控制微分方程及相应边界条件,用伽辽金数值方法进行求解。从剪滞翘曲应力的自平衡条件出发,选取剪滞翘曲位移模式,并针对单箱单室梯形截面箱梁,给出剪滞翘曲截面几何特性的一般公式。在导出的基本微分方程中,如果用扭角的一阶导数代替扭转翘曲广义位移,则方程蜕变为已有文献中忽略二次剪切变形时的微分方程;如果将剪滞变形一并忽略,则方程蜕变为符拉索夫方程。因此,所建立的微分方程更具一般性。对一个曲线箱梁有机玻璃模型的计算结果表明,理论值与实测值吻合良好,从而证实所建立的基本方程的正确性。

关键词：薄壁箱梁曲线箱梁剪滞效应二次剪切变形能量变分法