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文檔簡介
1、工字形鋼橫梁是組合橋面系結(jié)構(gòu)中常用的構(gòu)件。湘潭市湘江四大橋是主跨結(jié)構(gòu)為120+400+120m的斜拉飛燕式鋼管混凝土系桿拱橋,其橋面系采用懸吊體系,由鋼橫梁、鋼縱梁和混凝土橋面板組成。本文以該橋為工程背景,基于彎扭失穩(wěn)的有關(guān)理論,研究懸臂工字形橫梁彎扭失穩(wěn)的臨界荷載,并對結(jié)果進行了對比分析,主要完成了以下幾個方面的工作: 1.基于力矩平衡法和能量法,推導(dǎo)了雙軸對稱等截面、單軸對稱等截面和單軸對稱變高懸臂梁分枝點彎扭失穩(wěn)問題的解析
2、計算公式,分別以4m和17.5m長懸臂梁為例分析了荷載作用于構(gòu)件自由端截面形心、上翼緣和下翼緣等不同荷載工況下的臨界荷載,并與參考文獻進行對比,校驗了本文方法和計算精度的可靠性。 2.考慮到吊桿可能傾斜作用于吊桿橫梁,引起了豎向荷載和橫向荷載同時作用的情況,此時的懸臂構(gòu)件的失穩(wěn)問題轉(zhuǎn)化為極值點失穩(wěn)問題,本文基于力矩平衡法和線彈性本構(gòu)關(guān)系推導(dǎo)了吊桿有初始偏轉(zhuǎn)角時,懸臂梁的極值失穩(wěn)問題的解析計算式,分析了不同初始偏轉(zhuǎn)角下的P-φ曲線
3、及其失穩(wěn)臨界荷載。 3.用大型有限元程序--ANSYS的板單元(SHELL63)建立了上述各懸臂橫梁的有限元模型,對其進行了線彈性穩(wěn)定分析,并與解析解進行了對比分析。 4.基于幾何非線性和雙重非線性分析方法,利用ANSYS軟件,分析了在不同初始偏轉(zhuǎn)角下的懸臂梁的臨界荷載,與本文的解析結(jié)果進行了對比,并對極限荷載下構(gòu)件的屈服應(yīng)力場進行了分析。 5.基于鐵木鋅柯分析極值失穩(wěn)的放大系數(shù)思路,采用回歸分析法,給出了考慮吊
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