鐵路箱梁空間力學(xué)特性分析.pdf

1、本文以高速雙線鐵路32m整孔預(yù)應(yīng)力簡支箱梁為研究對象，利用傳統(tǒng)薄壁箱梁解析理論和空間有限元數(shù)值方法，對箱梁剪力滯效應(yīng)、畸變扭轉(zhuǎn)以及頂板受力等幾個典型力學(xué)特性進行了研究，提出一些設(shè)計計算建議，主要工作和研究方法如下： (1)建立了簡支箱梁的ANSYS的有限元模型，并采用等代荷載法實現(xiàn)了預(yù)應(yīng)力的模擬：基于SB軟件計算出預(yù)應(yīng)力的等代荷載，編制接口程序，將等代荷載施加到ANSYS的塊體單元節(jié)點上。并對比了SB空間梁單元和ANSYS塊體單

2、元的預(yù)應(yīng)力效果。 (2)針對具有橫坡，變厚度梗肋和翼板的箱形截面，綜合利用薄壁箱梁的彎曲和畸變扭轉(zhuǎn)解析理論，通過簡化截面模型和疊加各項應(yīng)力建立了自重、偏心荷載作用下箱梁截面應(yīng)力的解析計算模式，編制了解析法的通用計算程序；分析了橫截面正應(yīng)力和S向剪應(yīng)力的分布規(guī)律，通過有限元數(shù)值法校核和誤差分析，證明本文所建立的截面簡化形式和解析計算模式是合理的，基本能夠反映出荷載所產(chǎn)生的空間力學(xué)效應(yīng)。 (3)以解析法、空間有限元法為依據(jù)和

3、手段，對鐵路帶橫坡箱梁的剪力滯系數(shù)的確定方法提出建議；分析了偏心荷載作用下的剪力滯效應(yīng)和畸變扭轉(zhuǎn)翹曲效應(yīng)的影響系數(shù)，提出了畸變扭轉(zhuǎn)增大系數(shù)的概念，并為偏載系數(shù)的確定提出建議。 (4)采用空間有限元法分析了不同荷載作用下的頂板頂，底的縱，橫向應(yīng)力分布，明確了頂板頂，底橫向配筋的控制工況。 (5)采用平面框架法計算了頂板不同位置的橫向彎矩，與ANSYS有限塊體單元積分的橫向配筋彎矩作了比較，分析了框架法的誤差；并取不同的縱向