城市轨道交通u型梁受力机理的有限元分析及试验研究

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1、．．．－、？．学校代码１０４６３－密级□■＿■■一．—二ｒ二．一＇－－．疗南，或夫璋考业硕壬学侄冷丈城市轨道交通Ｕ型梁受力机理的有限元分析及试验研究作者姓名张博＿－指导教师原方教授＇八占三；啤心互：；企业导师何伟高级工程师苗：；＾：；奇這．ｔ茜■—产．巧：苗？吉互＾：：—－六－二＇—９专业领域建筑与±木工程－葦己斯巧１．＇－－—？培养院系王木建筑学院完成时间二〇￣五年五月关于学位论文的独创性声明本人郑

2、重声明：所呈交的论文是本人在指导教师指导下独立进行研究工作所取得的成果，论文中有关资料和数据是实事求是的。尽我所知＿，除文中已经加＾标注和致谢外，本论文不包含其他人己经发表或撰写的研究成果，也不包含本人或他人为获得河南工业大学或其它教宵机构的学位或学历证书而使用过的材料一。与我巧工作的同志对研究所做的任何贡献均已在论文中做出了明确的说明。若有不实么化，本人愿意承担相关法律责任。如＇学位论文作者签名：曰朋：＼年月曰？学位论文使用授权书本人完全同意河南Ｘ业火学有权便用本学位论义（包括但不限于其印刷

3、版和电子版），使用方式包巧但不限Ｔ：保留学位论文，按规定向国家巧关部口（机构）送交学位论文，科学术交流为目的赠送巧交换学位论文，允巧学位论文被巧阅、借阅和复印，将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进巧检索，采用影印、缩印或其他复制手段保存学位论支。保密学位论文在解密后的使用授权同上。学化论义化者签名：Ｓｒ曰期：年＾月音曰ｊ指导教师签名：日期：心，５年＾月ｙ曰章胥AbaqusSimulationandTestResearchonU-BeamofUrbanRailTransitADisserta

4、tionSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：ZhangBoSupervisor：Prof.YuanFangCoSupervisor:HeWeiCollegeofCivilEngineeringandArchitectureHenanUniversityofTechnology,Zhengzhou,China摘要近年来，国内各大城市发展应用城市铁路运输系统的步伐不断加快，作为系统中的核心部分，城铁轨道上部结构高架桥梁的发展越来越多样化与合理化。U型梁因其低成本、低噪音以及低风险等优点正逐步

5、代替原有的传统桥梁结构，在全国城市轨道交通体系中发挥着举足轻重的作用。桥梁正常工作时，其强度、刚度、抗裂性及稳定性是U型梁所要研究的关键内容。目前在我国各城市地铁项目中U型梁的应用尚未普及，其受力机理仍需进一步的研究。鉴于以上问题，本文采用大型有限元软件ABAQUS，建立郑州轨道交通2号线东延高架区间U型梁的三维整体模型，对各类荷载情况下的受力情况进行数值模拟，得出跨中截面应力与位移的分布情况。为了验证数值模拟结果，进行梁体原位静载试验，验证结构在各阶段分级荷载加载工况下的受力性能。通过监测数值与理论计算值的比较分析得出：（1）

6、通过理论分析得出在不同的荷载情况下，U型梁的受力机理比较复杂，需通过有限元法建立三维模型综合求解。（2）当加载到1.0倍规定荷载时，结构处于线弹性受力状态，结构具有良好的强度与刚度；（3）当底板承受集中荷载时，结构整体没有产生开裂，底板局部抗裂性能良好；（4）当加载到1.2倍规定荷载时，梁体仍具有良好的强度与刚度，不存在较明显的裂纹，梁体的应力应变满足要求。关键词：轨道交通；U型梁；有限元模拟；静载试验；受力分析AbstractWiththepromotionandapplicationoftheurbanrailwaytraf

7、ficsysteminallmajorcitiesofChina,thestructureofrailwayviaduct,asoneofthemainstructuralstyles,alsoshowsdiversifieddevelopment.Duetoaseriesofadvantages,suchassafety,economy,beautyandnoisereduction,U-beamisreplacingtheoriginalstructuralstylestepbystepandbecomingamajorst

8、ructuralstyleinrailwaytrafficespeciallyinurbanrailwaytrafficviaductsystem.Underloadingconditions,theessentialproblemsofU-beamstress