钢—混凝土组合曲线箱梁的动力特性分析

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1、万方数据中图分类号殴圣窆墨UDC624硕士学位论文学校代码!Q§三3密级公珏N-混凝土组合曲线箱梁的动力特性分析DynamicCharacteristicsofSteel·-ConcreteCompositeCurvedBoxBeams作者姓名：学科专业：研究方向：学院(系、所)：指导教师：张翠土木工程结构工程土木工程学院蒋丽忠教授论文答辩日期丝丝苎：竺答辩委员会主席—酿中南大学二。一四年五月万方数据万方数据钢一混凝土组合曲线箱梁的动力特性分析摘要：钢一混凝土组合箱梁可以充分发挥钢和混凝土两种材料的性能优势，近年来在建筑和桥梁等领域的应用逐渐增多。其中，组合曲线箱梁因具有线

2、路平顺、造型美观和易于布置等优点，得到了大量使用。然而，由于其具有弯扭耦合等受力复杂性，国内外与之相关的研究，尤其是与动力特性相关的理论分析和试验研究很少。因此，有必要开展其动力性能研究。本文完成的主要研究工作如下：(1)以能量变分原理为基础，综合考虑界面滑移、剪切变形和剪力滞效应的影响，建立钢一混凝土组合曲线箱梁的动力学分析模型，推导组合曲线箱梁的平面外振动微分方程组，并退化得到仅考虑界面滑移和剪切变形影响的组合曲线箱梁平面外振动微分方程组及相应的边界条件。采用数学软件MATLAB编写相应的计算分析程序，分别计算单跨固支、单跨简支和连续组合箱梁的自振频率。(2)利用有限元

3、软件ANSYS分别建立单跨固支、单跨简支和两端简支的两跨连续组合箱梁的有限元分析模型，并对其进行模态分析，得到各阶自振频率，同时将MATLAB计算的理论结果与ANSYS分析结果进行对比，验证本文理论及计算方法的正确性和可靠性。(3)根据钢一混凝土组合曲线箱梁的结构特点，研究在不同边界条件下，滑移刚度、跨径比、高跨比、悬臂比、底板宽厚比、腹板高厚比和高宽比等设计参数对其动力特性的影响，同时分析界面滑移和剪力滞效应对其自振频率的影响，并从动力学角度提出钢一混凝土组合曲线箱梁的设计参数建议。图20幅，表26个，参考文献90篇关键词：组合曲线箱梁；界面滑移；剪力滞；动力特性；设计参

4、数分析分类号：624II万方数据DynamicCharacteristicsofSteel-ConcreteCompositeCurvedBoxBcamsAbstract：Inrecentyears，theapplicationofsteel-concretecompositeboxbeamshasbeengraduallyincreasinginthefieldsofbuildingsandbridges．Compositecurvedboxbeamscannotonlytakeadvantagesofbothsteelandconcrete，butalsoexhibit

5、smoothandcomfortableline，beautifulappearanceandeasyarrangement，thustheyhavebeenwidelyusedinarchitectures，overpasses，railwaybridgesandSOforth．However，duetothecomplexityofstructurestressinsteel—concretecompositecurvedboxbeams，littlerelatedresearchwasconducteddomesticandabroad，especiallytheth

6、eoreticalanalysisandexperimentalstudyonthedynamiccharacteristics．Therefore，itisurgentlyneededtoexplorethedynamiccharacteristicsofsteel—concretecompositecurvedboxbeams．Themainresearchworkcompletedinthisthesiscanbeconcludedas’‘follows：(1)Basedontheenergyvariationprinciple，thedynamicanalysism

7、odelsofsteel—concretecompositecurvedboxbeamswereestablishedconsideringtheinterfaceslip，sheardeformationandtheshearlageffects．Theout-of-planevibrationdifferentialequationsandthecorrespondingboundaryconditionsofsteel—concretecompositecurvedboxbeamswerederived，wh