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基于变形机动分析的薄壁箱梁畸变效应研究
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作者 刘泽翔 张元海 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期173-180,共8页
提出一种通过角点位移分析箱梁畸变效应的理论解析法。基于变形机动分析,以分解的角点位移描述和分析箱梁畸变行为;根据应变假设和闭合箱室满足的翘曲位移连续性条件推导畸变翘曲位移及应力分布模式;根据势能驻值原理,建立以角点位移为... 提出一种通过角点位移分析箱梁畸变效应的理论解析法。基于变形机动分析,以分解的角点位移描述和分析箱梁畸变行为;根据应变假设和闭合箱室满足的翘曲位移连续性条件推导畸变翘曲位移及应力分布模式;根据势能驻值原理,建立以角点位移为未知量的畸变控制微分方程。通过数值算例,验证解析理论和计算方法的正确性。结果表明:按翘曲模式分析的截面翘曲位移沿板宽按直线分布,翘曲正应力的分布与在板元弯曲假设下的应力分布规律相同;考虑泊松比影响后的横向弯矩相比于忽略泊松比时增大未超过0.6%;角点沿垂直顶(底)板方向的畸变位移大于其沿垂直腹板方向的位移分量;腹板与顶板交点处的翘曲正应力和横向弯矩小于腹板与底板交点处的相应值;腹板倾角变化对翘曲正应力和横向弯矩有显著影响,合理减小腹板倾角可一定程度减小翘曲正应力和横向弯矩。 展开更多
关键词 薄壁箱梁 畸变效应 变形机动分析 角点位移 势能驻值原理
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基于里兹法的高速铁路桥梁横向变形与轨面变形解析模型研究 被引量:8
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作者 刘丽丽 蒋丽忠 +3 位作者 刘祥 周旺保 聂磊鑫 邵光强 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期4349-4360,共12页
针对高速铁路32 m简支梁桥-CRTSⅢ板式无砟轨道系统,结合桥梁-轨道层间相互作用机制,推导考虑路基约束效应的梁体横向变形与轨面几何形态的通用映射解析表达式。基于该解析模型,定量化研究梁体横向变形幅值以及扣件横向刚度变化对钢轨... 针对高速铁路32 m简支梁桥-CRTSⅢ板式无砟轨道系统,结合桥梁-轨道层间相互作用机制,推导考虑路基约束效应的梁体横向变形与轨面几何形态的通用映射解析表达式。基于该解析模型,定量化研究梁体横向变形幅值以及扣件横向刚度变化对钢轨映射变形的影响规律和影响机制。研究结果表明:在不同梁体横向变形模式(横向错台、横向转角)下,钢轨的变形形态不一样,钢轨几何形态与梁体横向变形形状基本保持一致;钢轨变形幅值与梁体横向变形幅值和扣件横向刚度呈正相关关系;扣件内力幅值与梁体横向变形幅值和扣件横向刚度呈正相关关系;在变形区域进出口处,层间扣件内力发生突变;在非梁缝区域内,层间扣件内力几乎为零;扣件横向刚度对钢轨变形和扣件内力影响不明显,总体呈正相关关系。 展开更多
关键词 CRTSⅢ型轨道板 梁体横向变形 映射变形 势能驻值原理 轨面几何形态
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势能增量驻值原理与切线刚度矩阵的解构规则 被引量:5
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作者 陈常松 陈政清 颜东煌 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期892-898,共7页
基于有限位移理论应变能密度函数的定义,利用Kirchhoff应力张量和Green应变张量,推出了非线性分析中增量形式的势能驻值公式,并证明了由势能增量驻值原理得到的增量平衡方程形式与由虚位移原理所得的结果完全一致。然后,根据势能增量驻... 基于有限位移理论应变能密度函数的定义,利用Kirchhoff应力张量和Green应变张量,推出了非线性分析中增量形式的势能驻值公式,并证明了由势能增量驻值原理得到的增量平衡方程形式与由虚位移原理所得的结果完全一致。然后,根据势能增量驻值原理并利用泛函驻值条件,得到了有限位移分析中T.L格式和U.L格式的切线刚度矩阵的解构规则。利用该解构规则形成切线刚度矩阵的方法简单、直观,通过平面梁元例题验证了可利用该方法求得任何单元或结构的切线刚度矩阵。 展开更多
关键词 有限位移理论 势能增量驻值原理 Kirchhoff应力张量 Green应变张量 切线刚度矩阵 非线性分析 解构规则
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动力学总势能不变值原理在质点系建模中的应用 被引量:3
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作者 李东平 曾庆元 《中南工业大学学报》 CSCD 北大核心 2003年第5期587-589,共3页
根据虚位移概念和达朗贝尔 拉格朗日原理分析了虚位移过程中作用在质点系上的所有主动力和惯性力都不改变 ,可视为有势力 ,导出了质点系动力学总势能不变值原理 .该原理是达朗贝尔 拉格朗日原理的延伸和发展 ,它具有以下特点 :将矢量... 根据虚位移概念和达朗贝尔 拉格朗日原理分析了虚位移过程中作用在质点系上的所有主动力和惯性力都不改变 ,可视为有势力 ,导出了质点系动力学总势能不变值原理 .该原理是达朗贝尔 拉格朗日原理的延伸和发展 ,它具有以下特点 :将矢量动力学和分析动力学有机结合 ;不需区分有势力和非有势力 ;有简洁、统一的表达形式 ;可简便建立复杂质点系的动力学方程等 .此外 。 展开更多
关键词 质点系 动力学总势能不变值原理 达朗贝尔-拉格朗日原理 建模
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车辆-轨道系统激振源随机分析 被引量:2
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作者 徐磊 陈宪麦 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期120-126,共7页
简述轨道不平顺的时-空随机特性和时-空随机样本的概率计算及反演方法 ,基于弹性系统动力学总势能不变值原理、形成矩阵的"对号入座"法则以及车辆-轨道耦合动力学理论,建立适合不同激振源的车辆-轨道系统动力计算模型。通过车... 简述轨道不平顺的时-空随机特性和时-空随机样本的概率计算及反演方法 ,基于弹性系统动力学总势能不变值原理、形成矩阵的"对号入座"法则以及车辆-轨道耦合动力学理论,建立适合不同激振源的车辆-轨道系统动力计算模型。通过车辆-轨道系统激振源随机分析,论证系统激振源与系统随机响应之间的概率转换关系;采用激振源时-空随机分析方法,可以获取系统在不同概率水平下的振动响应;将构架蛇形波作为车轨系统横向激振源计算系统响应极值具有一定的可行性。 展开更多
关键词 车辆-轨道耦合动力学 激振源 时-空随机性 弹性系统动力学总势能不变值原理 概率转换
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动力学分区混合变分原理及其广义变分原理
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作者 牛焱洲 张水文 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 1993年第2期110-115,共6页
本文首先提出并证明了一个动力学余能驻值原理。然后提出了动力学分区混合变分原理,并利用拉格朗日乘子法得到了相应的动力学分区广义混合变分原理。
关键词 动力学 广义变分原理 分区混合变分
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双线混凝土U型梁的剪力滞效应研究 被引量:10
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作者 王旭飞 赵亚宁 冀伟 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期181-190,共10页
为了研究双线混凝土U型梁的剪力滞效应,对U型梁截面进过合理简化,选取轴力自平衡的余弦函数定义了翘曲位移函数。在考虑剪滞效应和剪切效应的基础上,构建了双线混凝土U型梁的总应变能函数。利用势能驻值原理,推导出了简支、悬臂和连续... 为了研究双线混凝土U型梁的剪力滞效应,对U型梁截面进过合理简化,选取轴力自平衡的余弦函数定义了翘曲位移函数。在考虑剪滞效应和剪切效应的基础上,构建了双线混凝土U型梁的总应变能函数。利用势能驻值原理,推导出了简支、悬臂和连续双线混凝土U型梁分别在均布荷载和集中荷载作用下的剪力滞系数解析解。以某实际工程双线混凝土U型梁为例,对解析法和有限元模型计算得到的剪力滞系数进行对比分析。计算双线混凝土U型梁道床板的有效分布宽度,并基于有限元模型的计算结果,对理论解的有效分布宽度进行系数修正。研究结果表明:剪力滞系数的理论计算结果与有限元模型计算结果的最大偏差不超过±10%,表明所推导解析解的精度较高;双线混凝土U型梁在均布荷载和集中荷载作用下,跨中截面的剪力滞变化规律相同,均在主梁和道床板交界处剪力滞系数最大,随离交界处距离的增大而减小;相比均布荷载作用,集中荷载作用下的剪力滞效应更明显,需在实际工程中重点考虑;在双线混凝土U型梁道床板有效分布宽度的计算中,引入修正系数1.05对解析计算结果加以修正,以得到更精确的结果。基于理论推导所得的双线混凝土U型梁剪力滞效应变化规律,以及对道床板有效分布宽度提出的修正系数,可为同类型桥梁的设计计算提供参考依据。 展开更多
关键词 U型梁 势能驻值原理 剪力滞效应 有限元 有效分布宽度
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钢筋混凝土剪力墙在竖向荷载作用下的稳定性分析 被引量:2
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作者 宋林涧 赵军 《郑州大学学报(工学版)》 CAS 北大核心 2020年第2期80-85,共6页
钢筋混凝土剪力墙在竖向荷载的作用下可能会发生因稳定性不足所引起的屈曲破坏,使剪力墙不能有效发挥其优异的承载能力和抗震性能。根据钢筋混凝土剪力墙在实际工程结构中的受力特点,对其边界条件进行分析和合理简化,建立了对边简支对... 钢筋混凝土剪力墙在竖向荷载的作用下可能会发生因稳定性不足所引起的屈曲破坏,使剪力墙不能有效发挥其优异的承载能力和抗震性能。根据钢筋混凝土剪力墙在实际工程结构中的受力特点,对其边界条件进行分析和合理简化,建立了对边简支对边自由的正交各向异性板理论分析模型,采用位能驻值原理,推导出了竖向荷载下剪力墙发生平面外失稳破坏时对应的临界应力表达式。根据所得临界应力计算公式,研究了剪力墙的高度和厚度、纵向钢筋直径和间距等因素对钢筋混凝土剪力墙临界应力的影响规律,并进一步探讨了改善竖向荷载下钢筋混凝土剪力墙稳定性的有效方法。 展开更多
关键词 钢筋混凝土 剪力墙 稳定性 正交各向异性 位能驻值原理
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