王晨光
- 作品数：11 被引量：31H指数：4
- 供职机构：兰州交通大学土木工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金甘肃省科技计划项目更多>>
- 相关领域：建筑科学交通运输工程更多>>
- 基于外荷载修正的箱形梁横向内力分析被引量：2
- 2021年
- 为了合理计算薄壁箱梁在偏心荷载作用下的横向内力,采用弹性支承梁理论对作用在薄片框架上的外荷载进行修正.根据箱形梁畸变位移与框架位移之间的协调关系,采用满足平衡条件的新计算模型,推导出计算箱形梁横向内力的基本公式,并分析了几何参数对箱形梁横向内力的影响.结果表明,当高宽比小于1.5时,横向弯矩降低幅度较大,且在远离跨中截面处以较快的速度衰减;当高宽比大于1.5时,横向弯矩降低幅度较小,且在箱形梁跨中大部分范围内基本保持不变.与有限元计算结果相比,全梁各横截面计算误差均小于10%.基于修正的外荷载计算所得的箱形梁沿跨度方向的横向弯矩较推广的TYL框架分析法精度更高.
- 王晨光张元海
- 关键词：箱形梁横向内力
- 箱形梁布置双层悬臂板时的畸变效应分析被引量：9
- 2016年
- 为了研究双层悬臂板对箱梁畸变效应的影响,在对箱形截面畸变角给出一般定义的基础上,提出一种类似于箱梁约束扭转分析的畸变效应解析法。应用基于最小势能原理的能量变分法,建立双层悬臂板箱梁的畸变控制微分方程及相应边界条件,并通过算例详细分析了下层悬臂板对畸变双力矩、翘曲应力及横截面畸变中心的影响。结果表明:用该解析法计算的畸变翘曲应力与ANSYS壳单元及梁段单元的计算结果均吻合良好;随着下层悬臂板长度的增大,双层悬臂板箱梁的畸变双力矩表现出先增大后减小的变化规律,当下层悬臂板相对长度为1.2时,畸变双力矩达到最大值;双层悬臂板箱梁的角点翘曲应力随下层悬臂板相对长度的增大而减小;当下层悬臂板的相对长度较小时,箱梁截面的畸变中心高于截面形心。
- 张元海王晨光林丽霞
- 关键词：桥梁工程箱形梁能量变分法双层桥面
- 后张预应力混凝土梁钢束锚固损失研究被引量：5
- 2018年
- 从分析后张曲线预应力钢束微段的切向平衡条件出发,导出计算锚固损失的精确公式。通过比较在反摩阻影响长度范围内钢束应力相对于端部应力的增量与摩阻损失之间的大小,揭示摩阻作用与反摩阻作用之间的差别。结合数值算例,评价我国现行桥梁设计规范中锚固损失计算方法的近似程度。研究结果表明:反摩阻作用小于摩阻作用;我国现行铁路桥梁设计规范中的锚固损失计算方法具有较高的精度,求得的钢束端部锚固损失计算值大于精确值,但不超过10%;我国现行公路桥梁设计规范中的锚固损失计算方法会导致偏差过大,求得的反摩阻影响长度可超过精确值50%以上。
- 张元海张睿王晨光林丽霞
- 关键词：预应力混凝土后张梁锚固损失摩阻损失
- 带悬臂板薄壁箱梁极惯性矩的合理计算方法被引量：5
- 2019年
- 分析带悬臂板箱梁横截面上各项剪应力及其合成的扭矩,导出极惯性矩和翘曲系数的表达式并论证计算极惯性矩时考虑悬臂板的必要性。在约束扭转控制微分方程基础上,给出简支箱梁跨中作用集中扭矩荷载时各广义位移和内力的初参数解。结合数值算例,分别按考虑和不考虑悬臂板情况计算极惯性矩,将求得的全截面翘曲正应力与通用有限元软件ANSYS壳单元计算结果进行比较,分析不同极惯性矩计算结果对广义位移和内力的影响。结果表明:计算极惯性矩考虑悬臂板时求得的翘曲正应力比不考虑时更接近ANSYS壳单元的计算结果,证实考虑悬臂板更合理;计算极惯性矩时是否考虑悬臂板,对箱梁扭转角和广义翘曲位移的影响较小,但对双力矩和二次扭矩有明显影响,不考虑悬臂板时跨中截面的双力矩和二次扭矩分别减小22%和39%。
- 张元海刘泽翔王晨光
- 关键词：薄壁箱梁极惯性矩翘曲应力
- 开闭混合断面薄壁梁约束扭转分析被引量：6
- 2020年
- 从薄壁微元体的纵向平衡出发,分析开闭混合断面薄壁梁约束扭转二次剪力流的传递和分布规律,提出了开闭混合断面薄壁梁约束扭转二次剪力流的分解计算方法,数值算例验证了该方法的合理性。引入反映二次剪应力对总剪应力影响程度的剪应力系数,结合悬臂梁数值算例,详细分析悬臂板宽度变化对剪应力系数和二次扭矩的影响规律。研究结果表明:开闭混合断面薄壁梁约束扭转时在腹板内产生很大的剪应力,当悬臂板宽度与闭合箱室宽度之比约为0.4时,腹板中点处剪应力系数可达到最大值2.8;悬臂板在约束扭转中承受很大的二次扭矩,甚至会等于闭合箱室承受的二次扭矩;对于箱室高宽比较大的薄壁梁,当悬臂板宽度与闭合箱室宽度之比约为0.7时,悬臂板承受二次扭矩的作用可得到充分发挥。
- 张元海何嘉祥王晨光黄洪猛
- 关键词：薄壁梁
- 斜腹板薄壁箱梁横向内力的改进分析方法被引量：1
- 2021年
- 为更准确地计算箱形梁在偏心荷载作用下的横向内力,在推广的框架分析法基础上,建立了满足平衡条件的新计算模型。以畸变位移与框架位移的协调关系为基础,推导出计算箱形梁横向内力的基本公式。通过简支箱形梁的数值算例,详细分析两种不同方法对箱形梁横向内力的影响。结果表明:推广的框架分析法只在计算直腹板箱形梁横向内力时是准确的;采用新模型计算所得的横向内力与有限元数值模拟结果的分布规律一致,尤其在底板上取得了更高精度;箱形梁横截面上的横向弯矩随底、顶板宽度之比的增大而逐渐增大,随高宽比的增大而逐渐减小。因此,适量减小斜腹板箱梁的底板宽度或增加梁高可以减小横向内力,缓解因横向应力过大产生的纵向裂缝。
- 王晨光张元海汪洋生
- 关键词：桥梁工程箱形梁横向内力
- 跨中横隔板对箱形梁畸变效应影响研究被引量：1
- 2022年
- 为研究跨中横隔板对箱形梁畸变效应的影响,提出一种适用于分析跨内有横隔板的箱形梁畸变效应的解析法。从畸变控制微分方程出发,导出用克雷洛夫函数表示的畸变效应初参数解。将跨内横隔板对畸变变形的约束解除并用相应的未知畸变矩代替,根据畸变变形协调条件及初参数解求得未知畸变矩。结合简支箱梁算例,对比分析跨中有横隔板和无横隔板两种情况下的畸变效应。研究结果表明,布置跨中横隔板虽然可以限制箱形梁的畸变变形和横向弯曲,但畸变双力矩和畸变矩明显增大,从而使畸变翘曲应力显著增大;悬臂板宽度变化对顶板和底板交接处畸变翘曲应力有显著影响;算例箱梁的畸变翘曲剪应力最大值发生在悬臂板根部,在底板及腹板内也有较大的翘曲剪应力。
- 张元海龙均翊陈东亮王晨光
- 关键词：箱形梁
- 剪切变形对箱形梁畸变效应的影响被引量：4
- 2018年
- 为揭示剪切变形对箱形梁畸变效应的影响规律,在合理假设畸变翘曲位移函数和切向位移函数的基础上,应用最小势能原理建立了考虑剪切变形的箱形梁畸变控制微分方程和相应边界条件,并通过数值算例分析了剪切变形及几何参数变化对箱形梁畸变效应的影响。结果表明:考虑剪切变形时的畸变翘曲应力与ANSYS壳单元的计算结果更为接近;与忽略剪切变形时的结果相比,畸变翘曲正应力的降低幅度不超过5%,畸变翘曲剪应力的降低幅度不超过10%;剪切变形对畸变位移的影响很小;随着跨高比的增加,畸变翘曲正应力沿梁跨度的分布曲线由单峰向双峰转变,畸变翘曲剪应力发生正负号改变的截面位置向梁端移动;随着箱壁厚度的减小,畸变翘曲应力显著增大。
- 王晨光张元海
- 关键词：箱形梁能量变分法剪切变形
- 边界约束条件对箱形梁畸变效应的影响被引量：2
- 2021年
- 为了分析不同边界约束条件对箱形梁畸变效应的影响,选取畸变中心处直角的改变量为基本未知量,用能量变分法建立畸变控制微分方程,导出梁端边界条件分别为简支和固定相组合的箱形梁在竖向偏心均布荷载作用下的畸变效应解析解。以简支箱梁为基准,通过引入畸变效应边界影响系数,结合数值算例详细分析不同边界及截面几何参数对箱形梁畸变效应的影响。最后采用有限元软件ANSYS对本文解析解进行验证。研究结果表明:本文解析解的计算结果与ANSYS壳单元计算结果吻合良好;梁端约束程度越高,畸变效应纵向分布曲线越陡峭;高宽比越大,畸变效应边界影响系数越小;当截面几何参数变化时,边界约束条件对畸变角的影响较小;当高宽比取1.06且悬臂板相对宽度大于0.25时,边界约束条件对箱形梁畸变翘曲正应力的影响较小。
- 王妍张元海王晨光
- 关键词：箱形梁能量变分法
- 不同理论在分析箱形梁畸变效应时的差异
- 2021年
- 为了更准确地分析箱形梁在偏心荷载作用下的畸变效应,对比了板元分析法、能量分析法两种不同理论在分析箱形梁框架畸变变形、畸变翘曲变形时的内在联系与差异,推导出了计算箱形梁畸变内力的控制微分方程.采用数值算例对两种不同理论及ANSYS有限元法的计算结果进行分析.结果表明:两种不同畸变理论计算得到的畸变几何特性参数λP、λE相等,且对于直腹板箱梁,两种理论具有统一性.畸变翘曲正应力随顶、底板长度之比b_(t)/b_(d)的增大而逐渐减小,采用有限元法计算时降低幅度最大,采用板元分析法计算时降低幅度最小.当b_(t)/b_(d)<1.4时,采用板元分析法计算所得的畸变翘曲正应力与ANSYS有限元法计算所得结果更为接近;而当b_(t)/b_(d)>1.8时,采用能量分析法计算所得的畸变翘曲正应力更为准确.
- 王晨光张元海
- 关键词：箱形梁
