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波形腹板钢箱组合梁竖向弯曲振动特性
1
作者
张紫辰
王根会
+1 位作者
王兴
金学军
《振动．测试与诊断》
EI
CSCD
北大核心
2023年第5期859-865,1034,共8页
综合考虑剪切变形、剪滞翘曲应力自平衡、转动惯量和腹板褶皱效应的影响,对组合箱梁上、下翼板和悬臂板设立2个不同的剪滞转角差函数,基于能量变分法和Hamilton原理建立该类结构的弹性控制微分方程和自然边界条件,获得相应广义位移的闭...
综合考虑剪切变形、剪滞翘曲应力自平衡、转动惯量和腹板褶皱效应的影响,对组合箱梁上、下翼板和悬臂板设立2个不同的剪滞转角差函数,基于能量变分法和Hamilton原理建立该类结构的弹性控制微分方程和自然边界条件,获得相应广义位移的闭合解。通过模型实测值和ANSYS空间有限元值验证了该闭合解的可靠性,并分析了宽跨比对组合箱梁竖向弯曲振动特性的影响。研究结果表明:与剪力滞效应相比,剪切变形对组合箱梁抗弯刚度的影响更大,第4阶自振频率差值达到27.623%;结构跨中横截面上各点动应力幅值的分布特点与其静力分析结果类似,荷载作用频率对组合箱梁的动剪力滞系数的影响小于3.52%;剪力滞效应对简支组合箱梁翼板动应力幅值的影响随宽跨比的增大而变大,翘曲应力自平衡的影响亦随之增大;翘曲应力自平衡对结构自振频率的贡献值小于5%,但对翼板动应力幅值的影响可达9.4%以上。
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关键词
波形腹板钢箱组合梁
振动特性
自平衡条件
剪力滞效应
能量变分法
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职称材料
简支波形腹板钢箱组合截面与传统截面箱梁桥抗震性能对比分析
2
作者
赫中营
高嘉
+1 位作者
孙鹏辉
王根会
《工程抗震与加固改造》
北大核心
2024年第1期83-92,82,共11页
为研究波形腹板钢箱-混凝土组合梁桥(CW-SBCCGB)与传统箱梁桥抗震性能的异同,基于截面等效原理,根据某实际工程CW-SBCCGB的单箱截面,等效出波形腹板混凝土箱梁桥(CW-CBGB)和混凝土箱梁桥(CBGB)的单箱截面,再结合动力分析理论和ABAQUS有...
为研究波形腹板钢箱-混凝土组合梁桥(CW-SBCCGB)与传统箱梁桥抗震性能的异同,基于截面等效原理,根据某实际工程CW-SBCCGB的单箱截面,等效出波形腹板混凝土箱梁桥(CW-CBGB)和混凝土箱梁桥(CBGB)的单箱截面,再结合动力分析理论和ABAQUS有限元模型对比分析3种截面简支梁桥动力特性和抗震性能的不同。结果表明:3种截面简支梁桥前五阶振型不变,CW-CBGB和CBGB前三阶频率相比于CW-SBCCGB有所下降,但相差不超过1Hz,第四阶及以后频率差异逐渐变大;剪滞效应对CW-SBCCGB和CW-CBGB动力特性影响较大,对CBGB影响较小;在纵桥向+竖桥向和横桥向+竖桥向地震作用下,CW-SBCCGB和CBGB的墩顶位移和跨中位移均大于CW-CBGB结构,CW-SBCCGB主梁跨中截面剪力最小,CW-CBGB跨中截面弯矩最小,说明CW-SBCCGB和CW-CBGB的抗震性能均优于CBGB的抗震性能。
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关键词
抗震性能
波形
腹板
钢箱
-混凝土
组合梁
桥
波形
腹板
混凝土箱梁桥
混凝土箱梁桥
截面等效
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职称材料
考虑自平衡条件新型组合箱梁力学性能研究
3
作者
唐先习
张己存
+2 位作者
甘亚南
甘子玉
岑峰
《铁道工程学报》
北大核心
2025年第9期45-51,共7页
研究目的:波形腹板钢箱-组合梁是一种新型钢混结构,其力学性能研究有助于该类结构的优化设计。本文引入剪滞翘曲应力自平衡条件,且以能量变分法为基础建立该类结构的弹性控制微分方程,进而基于理论探索、有限元模拟和试验研究,实现波形...
研究目的:波形腹板钢箱-组合梁是一种新型钢混结构,其力学性能研究有助于该类结构的优化设计。本文引入剪滞翘曲应力自平衡条件,且以能量变分法为基础建立该类结构的弹性控制微分方程,进而基于理论探索、有限元模拟和试验研究,实现波形腹板钢箱-组合梁力学性能的精细化分析。研究结论:(1)波形腹板钢箱-组合梁的边界约束愈强烈,自平衡条件对其力学性能的影响愈显著,对于简支箱梁,本文自平衡条件影响率在3.5%~-3.5%之间,但是连续组合箱梁自平衡条件的影响大幅增加,集中荷载钢底板与腹板相交处影响率达-23.6%,而均布荷载为13.1%;(2)自平衡条件对连续组合箱梁剪滞效应影响较大,与传统剪滞理论相比较,均布荷载下自平衡条件增强了该类结构剪力滞效应;在钢底板与腹板相交处,传统理论剪滞系数为1.25,而本文理论为1.42,然而集中荷载与之相反,钢底板和腹板相交处,传统理论与本文理论剪滞系数分别为1.64和1.28;(3)本文方法计算精度明显提高,且波形腹板钢箱-组合梁钢底板正应力更为突出,其值约为RC顶板的20倍;(4)本文研究明确了自平衡条件对波形腹板钢箱-组合梁力学性能的影响规律,对完善该类结构设计理论具有促进作用。
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关键词
波形
腹板
钢箱
-
组合梁
褶皱效应
自平衡条件
力学性能
能量变分法
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职称材料
题名
波形腹板钢箱组合梁竖向弯曲振动特性
1
作者
张紫辰
王根会
王兴
金学军
机构
青海大学土木工程学院
兰州交通大学土木工程学院
出处
《振动．测试与诊断》
EI
CSCD
北大核心
2023年第5期859-865,1034,共8页
基金
甘肃省重大科技专项计划资助项目(19ZD2GA002)
甘肃省自然科学基金资助项目(21JR7RA306)。
文摘
综合考虑剪切变形、剪滞翘曲应力自平衡、转动惯量和腹板褶皱效应的影响,对组合箱梁上、下翼板和悬臂板设立2个不同的剪滞转角差函数,基于能量变分法和Hamilton原理建立该类结构的弹性控制微分方程和自然边界条件,获得相应广义位移的闭合解。通过模型实测值和ANSYS空间有限元值验证了该闭合解的可靠性,并分析了宽跨比对组合箱梁竖向弯曲振动特性的影响。研究结果表明:与剪力滞效应相比,剪切变形对组合箱梁抗弯刚度的影响更大,第4阶自振频率差值达到27.623%;结构跨中横截面上各点动应力幅值的分布特点与其静力分析结果类似,荷载作用频率对组合箱梁的动剪力滞系数的影响小于3.52%;剪力滞效应对简支组合箱梁翼板动应力幅值的影响随宽跨比的增大而变大,翘曲应力自平衡的影响亦随之增大;翘曲应力自平衡对结构自振频率的贡献值小于5%,但对翼板动应力幅值的影响可达9.4%以上。
关键词
波形腹板钢箱组合梁
振动特性
自平衡条件
剪力滞效应
能量变分法
Keywords
box composite girder with corrugated steel webs
vibration characteristics
self-equilibrium condition
shear lag effect
energy variational method
分类号
U441.3 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
TH113.1 [机械工程—机械设计及理论]
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职称材料
题名
简支波形腹板钢箱组合截面与传统截面箱梁桥抗震性能对比分析
2
作者
赫中营
高嘉
孙鹏辉
王根会
机构
河南大学土木建筑学院
兰州交通大学土木工程学院
出处
《工程抗震与加固改造》
北大核心
2024年第1期83-92,82,共11页
文摘
为研究波形腹板钢箱-混凝土组合梁桥(CW-SBCCGB)与传统箱梁桥抗震性能的异同,基于截面等效原理,根据某实际工程CW-SBCCGB的单箱截面,等效出波形腹板混凝土箱梁桥(CW-CBGB)和混凝土箱梁桥(CBGB)的单箱截面,再结合动力分析理论和ABAQUS有限元模型对比分析3种截面简支梁桥动力特性和抗震性能的不同。结果表明:3种截面简支梁桥前五阶振型不变,CW-CBGB和CBGB前三阶频率相比于CW-SBCCGB有所下降,但相差不超过1Hz,第四阶及以后频率差异逐渐变大;剪滞效应对CW-SBCCGB和CW-CBGB动力特性影响较大,对CBGB影响较小;在纵桥向+竖桥向和横桥向+竖桥向地震作用下,CW-SBCCGB和CBGB的墩顶位移和跨中位移均大于CW-CBGB结构,CW-SBCCGB主梁跨中截面剪力最小,CW-CBGB跨中截面弯矩最小,说明CW-SBCCGB和CW-CBGB的抗震性能均优于CBGB的抗震性能。
关键词
抗震性能
波形
腹板
钢箱
-混凝土
组合梁
桥
波形
腹板
混凝土箱梁桥
混凝土箱梁桥
截面等效
Keywords
earthquake resistant behavior
steel box-concrete composite girder bridge with corrugated webs
concrete box girder bridge with corrugated webs
concrete box girder bridge
cross section equivalence
分类号
U441.3 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
考虑自平衡条件新型组合箱梁力学性能研究
3
作者
唐先习
张己存
甘亚南
甘子玉
岑峰
机构
兰州理工大学
甘肃省交通规划勘察设计院股份有限公司
盐城工学院
哈尔滨工业大学
南京航空航天大学
出处
《铁道工程学报》
北大核心
2025年第9期45-51,共7页
基金
甘肃省科技重大专项项目(19ZD2GA002)
甘肃省交通运输厅项目(2020-05)。
文摘
研究目的:波形腹板钢箱-组合梁是一种新型钢混结构,其力学性能研究有助于该类结构的优化设计。本文引入剪滞翘曲应力自平衡条件,且以能量变分法为基础建立该类结构的弹性控制微分方程,进而基于理论探索、有限元模拟和试验研究,实现波形腹板钢箱-组合梁力学性能的精细化分析。研究结论:(1)波形腹板钢箱-组合梁的边界约束愈强烈,自平衡条件对其力学性能的影响愈显著,对于简支箱梁,本文自平衡条件影响率在3.5%~-3.5%之间,但是连续组合箱梁自平衡条件的影响大幅增加,集中荷载钢底板与腹板相交处影响率达-23.6%,而均布荷载为13.1%;(2)自平衡条件对连续组合箱梁剪滞效应影响较大,与传统剪滞理论相比较,均布荷载下自平衡条件增强了该类结构剪力滞效应;在钢底板与腹板相交处,传统理论剪滞系数为1.25,而本文理论为1.42,然而集中荷载与之相反,钢底板和腹板相交处,传统理论与本文理论剪滞系数分别为1.64和1.28;(3)本文方法计算精度明显提高,且波形腹板钢箱-组合梁钢底板正应力更为突出,其值约为RC顶板的20倍;(4)本文研究明确了自平衡条件对波形腹板钢箱-组合梁力学性能的影响规律,对完善该类结构设计理论具有促进作用。
关键词
波形
腹板
钢箱
-
组合梁
褶皱效应
自平衡条件
力学性能
能量变分法
Keywords
steel box composite beam with corrugated steel webs
accordion effect
self-equilibrium condition
mechanical properties
energy variational method
分类号
U448.22 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
波形腹板钢箱组合梁竖向弯曲振动特性
张紫辰
王根会
王兴
金学军
《振动．测试与诊断》
EI
CSCD
北大核心
2023
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
简支波形腹板钢箱组合截面与传统截面箱梁桥抗震性能对比分析
赫中营
高嘉
孙鹏辉
王根会
《工程抗震与加固改造》
北大核心
2024
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
考虑自平衡条件新型组合箱梁力学性能研究
唐先习
张己存
甘亚南
甘子玉
岑峰
《铁道工程学报》
北大核心
2025
0
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