导　　师： 王荣辉

授予学位： 博士

作　　者： (）;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 大跨度钢桥越来越成为我国桥梁的发展方向,而钢桥面铺装体系不仅是钢桥的重要组成部分,也是大跨度钢桥建设中关键技术和难点之一。本文针对钢桥面铺装体系的结构特点,基于理论推导和数值分析,较为系统地研究了钢桥面铺装体系的动力特性。主要研究内容如下:(1)给出了一种较为精确的加劲板钢桥面铺装的有限元计算模型。引入12节点实体厚板单元,运用Mindlin厚板理论来分析铺装层,相对于传统的厚板单元具有更高的计算精度和更广泛的实用性。针对加劲板顶板,顶板采用6节点实体薄板单元,运用Kirchhoff薄板理论分析;加劲肋对顶板主要起竖向支撑作用,将两腹板和底板均看成Euler梁,轴向位移采用线形插值,竖向位移采用三次Hermite插值,并考虑加劲肋和顶板的位移协调性。考虑铺装层和加劲板接触的连续性,引入接触条件,采用Lagrange乘子法进行分析;(2)将钢桥面铺装体系分为铺装层、加劲板顶板和加劲肋三部分,基于能量原理给定铺装层、加劲板和加劲肋的应变能和动能,然后运用Lagrange方程推导出钢桥面铺装体系的非线性振动方程;(3)运用单模态方法研究了四边简支、四边固定两种边界条件下钢桥面铺装体系的非线性振动。运用多尺度法求得体系自由振动和受迫振动的二次近似解,并结合数值分析了自由振动下加劲肋的布置、铺装层弹性模量和厚度对振幅和非线性自振频率比的关系的影响,分析了受迫振动下加劲肋的布置、铺装层弹性模量和厚度对非共振稳态响应和主共振幅频响应的影响,另外分析了阻尼对整个体系非线性振动的影响;(4)将钢桥面铺装结构铺装层看成粘弹性体,运用单模态方法研究了铺装层的粘性系数对四边简支、四边固定两种边界条件下钢桥面粘弹性铺装体系的非线性振动的影响。运用多尺度法求得体系自由振动和主共振�

关 键 词： 钢桥面铺装 加劲板 非线性振动 多尺度法 方程

领　　域： []