闭双室薄壁箱型截面梁桥的弯扭振动分析.doc

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1、河北工程大学土木工程学院毕业论文2013年毕业论文双闭室薄壁箱型截面梁桥的弯扭振动分析河北工程大学2013年6月河北工程大学土木工程学院毕业论文2013年摘要薄壁结构在相同的截面面积情况下有较大抗弯惯性矩和抗扭刚度，具备良好的结构性能，在现代各种建筑结构和桥梁结构中得到广泛应用。而在满足同样力学性能的时候，薄壁结构拥有更为轻盈的自重，能有效节约材料。更能适应现代节能减排的社会需要。因此，结构的抗震与动力特性计算非常重要，而振动分析也成为薄壁杆件分析重要的一部分。本文基于薄壁杆件的双向弯曲和约束扭转理论，建立了箱形截面桥梁的力学模型,摒弃了初等梁理论和

2、乌曼斯基理论对纵向翘曲位移的假定，导出了基于线性插值函数的纵向翘曲位移函数表达式，通过对偶变量的引入导出了在动力特性下箱形截面桥梁弯扭的哈密顿对偶求解体系。对此求解体系，运用两端边值问题的精细积分法，通过MATLAB语言编的广义位移制的程序求解结构和广义力，分析箱形截面桥梁在弯扭作用下的竖向位移和翘曲应力，通过算例的求解并与其他方法对比，表明本文方法的合理性与可行性，并得到了影响箱形截面桥梁竖向位移和翘曲应力的主要因素，为薄壁桥梁的设计提供参考，对工程实例具有一定指导作用。本文应用的是基于精细积分的插值函数分析薄壁结构的理论方法。编制了普遍适用于各种

3、形式的薄壁梁桥的MATLAB程序。解决了在弯扭作用下振动特性分析计算。本课题的研究成果将对工程的设计等工作具有一定的现实意义。关键词:薄壁箱型梁，弯扭作用，振动分析，插值函数，哈密顿理论，精细积分法河北工程大学土木工程学院毕业论文2013年AbstractThin-walledstructurehasalargerbendingmomentofinertiaandtorsionalstiffnessintheareaundertheconditionofsame.Thin-walledstructurehasgoodperformanceofstru

4、cture,Thin-walledstructureshavebeenwidelyusedinmodernbuildingstructureandbridgestructure.Intimetomeetthesamemechanicalpropertiesofthin-walledstructurehasamorelightweight,itwillcaneffectivelysavematerial.Itcanadapttothesocialneedsofmodernenergy-savingemissionreduction.So,anti-se

5、ismiccalculationandthedynamicpropertiesofthestructureisveryimportant.Thevibrationanalysisofthin-walledbarhasalsobecomeanimportantpartofit.Inthispaper,basedonthethin-walledbiaxialbendingandtorsionconstrainttheory.Itwillbuiltbox-sectionbridge’smechanicalmodel.Abandonedelementaryb

6、eamtheoryandthetheoryofkaumanskyassumedlongitudinalwarpingdisplacement.Basedonlinearinterpolationfunctionisderivedlongitudinalwarpingdisplacementfunctionexpression.ThroughtheintroductionofthedualvariablesarederivedunderthedynamiccharacteristicsofboxgirderbridgestorsionHamiltoni

7、ansystemofdualsolution.Thissolutionsystem.WeusebothendsoftheboundaryvalueproblemspreciseintegrationmethodforandthroughtheMATLABlanguageseriesgeneralizeddisplacementsystemstructureandtheprocedureforsolvingthegeneralizedforce.Analysisofbox-sectiontorsionbridgeverticaldisplacement

8、undertheactionofstressesandwarpage.Solvingbyanexamplea