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更新时间:2026.04.11
考虑摩阻效应的大行程滑移支座非线性耦合分析

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为解决大跨结构支座类构件在其接触面发生特大相对滑移情况下的边界非线性与结构整体几何非线性耦合效应分析问题,基于平面杆系结构有限元分析理论,提出适用于考虑动、静摩阻力的大行程滑移支座全过程受力及变形特性非线性解决方法.完善可精确考虑轴力、弯矩耦合效应的基于随动坐标系下总体拉格朗日列式(CR-TL)的全量梁柱理论,使其适用于一般结构大位移条件下的快速几何非线性分析;采用双单元模式建立滑移支座非线性计算模型,优化适合动、静摩擦因数的滑动-停止判别条件;利用动态单元法、动态刚臂单元法及修正的主从节点法考虑大行程滑移支座滑动模拟过程中的支座斜置现象;建立符合支座滑动全过程受力特性的梁柱理论计算模式,并提出与之相适应的求解非线性方程的变刚度法,以及适应多支座体系协同工作模式的内部折减系数法.研究结果表明:利用CR-TL全量梁柱理论进行大跨斜拉桥结构施工全过程分析时,在相同计算精度水平下,其计算效率可提高30%;当采用不同支座模拟方式时,完全滑动及带摩阻力滑动条件下的单支座与双支座刚架结构位移计算结果相差可达44%~55%;在车辆荷载作用下,大跨斜拉桥结构主梁纵向位移及索塔偏位差达到10 cm级别,显著改变了结构的响应特征,提出的理论能够实现对同类工程问题的精细分析.

钢-混凝土组合桥面板滑移及掀起效应研究

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为了研究钢-混凝土组合桥面板的混凝土开裂、钢与混凝土界面之间的滑移及掀起效应,设计了采用开孔钢板剪力连接件的钢-混凝土组合桥面板试验构件,并进行了负弯矩作用下的全过程试验研究。引入光纤光栅测试技术,完成了试验构件的滑移、掀起及开裂等的测试;采用有限元方法建立了试验构件的数值仿真模型,并将计算结果与试验结果进行了对比分析。研究结果表明:光纤光栅传感器能较准确地观测到开裂荷载,且与应变片测试结果吻合较好;对于普通应变片难以观测的滑移和掀起效应,光纤光栅传感器均表现出较强的优越性。

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