考虑剪切变形效应的单跨斜梁桥受力特性研究

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1、学校代号10536学号12102020268分类号U448密级公开硕士学位论文考虑剪切变形效应的单跨斜梁桥受力特性研究学位申请人姓名郭德群所在学院土木与建筑学院指导教师夏桂云教授学科专业土木工程研究方向桥梁结构理论与新工艺、新技术论文提交日期2015年4月学校代号：10536学号：12102020268密级：公开长沙理工大学硕士学位论文考虑剪切变形效应的单跨斜梁桥受力特性研究学位申请人姓名郭德群指导教师夏桂云教授所在学院土木与建筑学院专业名称土木工程论文提交日期2015年4月论文答辩日期2015

2、年5月答辩委员会主席肖泽林研究员级高工MechanicalAnalysisofSingle-spanSkewedBridgeswithConsideringShearDeformationEffectbyGUODequnB.E.(HunanUniversityofScienceandEngineering)2012AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinCiv

3、ilEngineeringinChangshaUniversityofScience&TechnologySupervisorProfessorXiaGuiyunMay，2015长沙理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。陈了文中特别加从标注弓，本论文不包含任何其他个人或Ｉ南的内容外集体己经发表或撰写的成果作品，均。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体已在文中。＾＾明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律房果由

4、本人承担作者签名＾０＾；日期：年０月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阐和借阅。本人授权长沙理工大学可将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可＾采用影印、缩印或扫描等复制。！＾手段保存和汇编本学位论文同时授权中国耻学技术信息研究所将本论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向杜会公众提供信息服务。本学位论文属于１、保密□，

5、在年解密后适用本援权书。２、不保密囚。＂＂（请在ｌｉｔ上相应方框巧打Ｖ）‘作者签名＞＞曰！日期：年？月Ｖ主／导师签名＊：曰期年ｐ／月＞曰摘要高等级公路及铁路线上的中、小型桥梁，往往采用服从线路走向的设计方式，将中轴线与支承线、水流方向等斜交的桥梁设计成斜梁桥。随着我国交通运输事业的迅猛发展，中、小跨径的斜梁桥结构应用越来越广泛，国内外学者也进行了广泛而深入的研究，其内力、变形等静力特性方面的研究较为系统。但以往研究的理论基础大多为初等梁理论，认为剪切效应对内力、

6、变形的影响较小，因而被忽略。剪切效应对斜桥内力、变形的影响规律如何、如何进行力学分析，目前的研究工作还不是非常深入，值得进一步探讨。故本文基于Timoshenko深梁理论的力法及图乘法，做了以下工作：（1）建立了考虑剪切变形影响的单跨静定斜梁计算方法，推导了静定斜深梁桥在常见荷载作用下的变形计算公式，分析了一座单箱单室无悬臂斜梁桥随斜交角、平面形状、弯剪刚度比变化时剪切效应对其内力的影响规律。（2）建立了考虑剪切变形影响的单跨超静定斜梁计算方法，推导了超静定斜深梁桥在常见荷载作用下的反力、内力及

7、变形计算公式，并对A型斜箱梁桥的跨径、斜交角、平面形状等参数进行变化，分析剪切效应对其反力、内力及变形计算的影响；得到了跨径越小、斜交角越大，剪切效应对斜梁挠度的影响越大，但对挠角和扭角的影响较小等结论。（3）针对工程上常见的四种特殊斜梁（简支正梁、平行四边形斜梁、直角梯形斜梁、等腰梯形斜梁），分析了剪切效应对其内力、变形计算的影响；提出中、小跨径斜梁桥挠度计算时应采用考虑剪切变形影响的Timoshenko深梁理论，否则低估挠度计算结果；（4）建立了考虑剪切变形与支承刚度共同影响下的斜梁桥内力计

8、算方法，分析了剪切变形及支承刚度对斜梁桥内力计算的影响；并用有限元软件对所推导的计算公式进行了验证，得出了剪切变形与支承刚度对单跨斜梁桥内力计算的影响较小；所推导的斜深梁桥内力与变形计算公式方便设计人员的计算，有促于推动斜桥计算理论的深化和拓展，丰富斜梁的计算方法。关键词：斜梁桥；Timoshenko深梁理论；剪切变形；力法；弯剪刚度比IIABSTRACTThemediumandsmallbridgesofhighwayandrailwayline.Oftenusingthedesignappr