用于薄壁曲线箱梁空间分析的梁单元

用于薄壁曲线箱梁空间分析的梁单元

一、薄壁曲线箱梁空间分析的梁段单元(论文文献综述)

余泓[1](2020)在《波形钢腹板组合箱梁畸变行为研究》文中进行了进一步梳理波形钢腹板组合箱梁桥作为一种新兴的组合结构桥梁形式,其优越的性能已经在世界范围内引起广泛关注。对于波形钢腹板组合箱梁的力学行为研究,已有文献对弯曲和剪切性能进行了大量的研究,然而对于刚性扭转和畸变行为的研究时间较短,理论与实验研究也并不充分,计算结果存在差异。本文主要针对波形钢腹板组合箱梁的畸变行为进行研究,主要工作如下:1.对已有的波形钢腹板组合箱梁畸变理论进行归纳总结,可以发现既有理论是在薄壁箱梁畸变理论的基础上进行推导建立。将波形钢腹板箱梁畸变理论分为五类,其中应用最为广泛的第一类和第二类理论均以畸变角为基本位移参数,两者分别基于静力法和能量法建立了畸变控制微分方程。两类理论经过比较后发现,畸变控制微分方程形式是一致的,但由于畸变翘曲惯性矩不相同,两类理论无法统一为一类理论。2.基于薄壁箱梁畸变理论,结合波形钢腹板组合箱梁的结构特征,改进发展了畸变广义坐标的计算方法。利用最小势能原理,拓展建立了考虑剪切变形的畸变控制微分方程。新理论相比现有应用最为广泛的两类畸变理论,充分考虑前两者没有考虑的剪切变形的影响。考虑畸变角和畸变翘曲函数的关系,新理论的畸变控制微分方程可以退化成不考虑剪切变形的形式。由于三类理论的畸变翘曲惯性矩不统一,退化后的畸变理论与前两类理论无法统一为一类理论。3.新理论的畸变微分方程无法利用弹性地基梁比拟法进行求解,本文利用有限梁段法,取畸变控制微分方程的齐次解作为位移模式,得到了畸变单元刚度矩阵和荷载向量。基于已有文献对波形钢腹板组合箱梁刚性扭转微分方程的研究,同样推导出刚性扭转的单元刚度矩阵和荷载向量。利用Fortran语言编制计算程序,得到刚性扭转和畸变正应力的计算结果,与已有实体模型实验结果契合良好。4.利用本文建立的计算程序分析了某三跨波形钢腹板组合箱梁桥,所得应力结果与三维仿真模型计算结果契合良好。相比三维仿真模型,该计算程序建模简单,计算结果在全桥受力分析上基本满足工程设计的需要。基于该计算程序,分析了活载产生的刚性扭转和畸变效应的影响,所得的应力包络图和应力放大系数对分析实际工程具备一定的参考价值。

张鹏飞[2](2020)在《变截面连续箱梁桥剪力滞效应分析的有限梁段法及其应用》文中研究指明目前分析箱形梁剪力滞的方法有很多种,其中最主要的方法是能量变分法,但它不能用于分析变截面连续箱梁桥的剪力滞效应。随着科学技术的大力发展,我们可以借助于计算机建立有限元模型,然而对于这种有限元模型的建立很耗时,并且对计算机的要求很高,在分析时由于受各方面因素的影响,以至于得到的结果也不是很令人满意。在分析变截面连续箱梁的剪力滞效应时,本文选取了以剪力滞效应引起的附加挠度作为广义位移。在重新定义剪力滞广义力矩的基础上,将剪力滞引起的箱形梁变形从初等梁的变形中分离出来,并作为一种独立的变形形态进行分析。同时,运用能量变分法建立关于附加挠度的控制微分方程及边界条件,在此基础上引入了f(剪力滞的附加挠度)、f’(剪力滞的附加挠曲转角)、M(剪力滞的广义力矩)、Q(剪力滞的广义剪力)四个初参数,并根据箱形梁的边界条件,推导出了微分方程的初参数解。从翼缘板内的剪切变形进行考虑,证明了剪力滞的翘曲位移函数选取二次抛物线比较合理。基于有限元分析的思路和方法,提出了一个求解箱梁剪力滞效应的两节点单元,它具有四个自由度。根据单元刚度矩阵的定义,在初参数解的基础上推导出了梁段单元剪力滞效应的刚度矩阵以及等效节点力向量。参考结构力学中平面刚架静力分析的程序,运用FORTRAN语言编写了分析变截面连续箱梁桥剪力滞问题的计算程序。此外,利用已有文献中的算例,用本文编写的程序进行分析,分析结果和文献解及有限元解进行对比,证明了该程序的可靠性。该论文是以洪圣里三跨连续预应力变截面箱形梁桥(40m+70m+40m)为工程实例,在不同的荷载工况作用下,各个关键截面翘曲正应力占弯曲正应力的比值各不相同,并且剪力滞效应对关键截面处的挠度也有较显着的影响。在工况一(中跨布置均布荷载,中跨1/2处布置集中荷载)作用下,中跨1/2截面处翘曲正应力占弯曲正应力的比值较大,且在剪力滞效应的影响下,中跨1/2截面处的挠度提高幅度为12.9%;在工况二(左边与右边边跨布置均布荷载,左边边跨1/2截面处布置集中荷载)作用下,墩支点截面处的翘曲正应力占弯曲正应力的比值较大,且在剪力滞效应的影响下,边跨1/2截面处的挠度提高幅度增加了15.9%;在工况三(左边边跨与中跨布置均布荷载,左边边跨1/2处布置集中荷载)作用下,左边边跨1/2截面处翘曲正应力占弯曲正应力的比值较大,且在剪力滞效应的影响下,左边边跨1/2截面处挠度增加了15.2%;在工况四(整个桥跨结构仅作用自重荷载)的情况下,墩支点截面处的翘曲正应力占弯曲正应力的比值较大,且在剪力滞效应的影响下,中跨1/2截面处的挠度提高幅度为13.6%;在工况五(二期恒载作用)的情况下,墩支点截面处的翘曲正应力占弯曲正应力的比值较大,且在剪力滞效应的影响下,中跨1/2截面处的挠度提高幅度为13.5%。综合以上对各工况的分析,剪力滞效应对桥梁的受力有较显着的影响,因此在实际工程中必须认真考虑。

李陇亮[3](2019)在《考虑纵向加劲肋影响的曲线钢箱梁剪力滞效应研究》文中研究表明随着工程科技的发展与进步,薄壁钢箱梁由于具有良好的承载能力,在桥梁建设中,备受青睐。与混凝土箱梁结构相比,曲线钢箱梁由于初曲率影响,以及横截面设置横隔板、加劲肋构造等因素,使得曲线钢箱梁的剪力滞分布有所不同,因此,有必要对其开展研究。本文针对截面设置纵向加劲肋构造的曲线钢箱梁,综合考虑曲线钢箱梁的弯曲、剪力滞、扭转以及畸变等各种变形形式,研究了曲线钢箱梁考虑纵向加劲肋影响时,在复合变形效应下应力分布规律。(1)基于等效换算截面,利用能量变分原理,考虑纵向加劲肋对结构力学性能的影响,推导了曲线钢箱梁剪滞控制微分方程,并利用简单的数值解法即伽辽金法求解微分方程。由于组成钢箱梁结构的各个板件具有明显的薄壁特征,钢箱梁的横截面容易发生畸变变形,因此,推导了曲线钢箱梁的畸变控制微分方程;以简支曲线钢箱梁仅承受均布荷载时发生畸变翘曲变形为例,导出了畸变微分方程的齐次通解以及非齐次特解的解析表达式,并利用初参数法确定了表达式中的积分常数。(2)利用ANSYS建立简支曲线钢箱梁有限元模型,将得到的数值结果与本文公式的计算值作对比分析,结果表明,解析值与有限元计算值比较吻合。当曲线钢箱梁不设置横隔板时,畸变翘曲应力所占比例较大;由跨中截面计算结果可知,畸变翘曲应力为纵向弯曲应力的30%。截面设置纵向加劲肋构造,可以显着降低钢箱梁的竖向位移及顶底板的纵向正应力;通过算例计算可知,设置纵向加劲肋时,对顶板、底板应力计算结果的影响分别可达12%与8%。(3)基于有限元软件,针对影响曲线钢箱梁横截面应力分布的相关因素,分析了不同因素对应力分布的影响情况。对本文算例,当曲率半径的取值大于500m时,可按照直线梁计算结构的应力分布。在顶板及底板位置设置纵向加劲肋,可以显着改善顶板与底板的应力分布规律,降低应力数值;在腹板位置设置纵向加劲肋构造时,对改善截面应力分布效果并不明显。本文的研究,完善了对截面设置纵向加劲肋构造的曲线钢箱梁力学性能的分析理论,为今后钢箱梁的设计、制造提供了参考依据。

张琪,罗旗帜,周旭辉[4](2018)在《薄壁曲线箱梁自由振动的有限段法》文中提出该文以薄壁曲杆理论和有限元法为基础,提出了薄壁曲线箱梁自由振动特性分析的有限段法。取曲线箱梁微分方程的齐次解为位移模式,通过Hamilton原理,推导出梁段单元的自由振动方程,得到了单元刚度矩阵和单元质量矩阵。通过矩阵组合,将曲线箱梁自振频率问题转化为广义特征值问题进行求解。文中给出了算例,并与理论解作了比较,证明该方法的正确性。在此基础上,讨论了曲率半径对于几种常用边界条件(简支、悬臂、连续)曲线箱梁自振频率的影响,得到了一些规律性的结论。

张琪[5](2018)在《薄壁曲线箱梁考虑剪力滞效应的动力特征研究》文中研究指明以薄壁曲杆理论和有限元法为基础,提出了薄壁曲线箱梁考虑剪力滞效应动力分析的有限段法。基于能量法原理,建立了一套适合于薄壁曲线箱梁剪力滞效应的动力分析理论和计算方法,探讨了剪力滞效应在动力问题中的变化规律。进一步丰富和完善了薄壁曲线箱梁的动力理论体系,为薄壁曲线箱梁剪力滞动力计算提供了一条有效途径。本文的主要成果如下:(1)基于薄壁曲杆理论和有限元法,提出了薄壁曲线箱梁自由振动分析的有限段法。取薄壁曲线箱梁静力控制微分方程的齐次解作为曲梁单元位移模式中的峰值函数,根据Hamilton原理,推导了曲梁单元的自由振动方程,获得了自振频率和相应振型的解,并与解析解作了比较,吻合较好。在此基础上,进一步探讨了曲率半径对于几种常见结构形式(简支、悬臂、连续)薄壁曲线箱梁自振频率的影响规律。(2)假设了薄壁曲线箱梁翼板纵向剪力滞翘曲位移函数,建立弯、扭、剪力滞耦合的曲线箱梁静力控制微分方程。取静力剪滞控制微分方程的齐次解作为梁段曲梁单元位移模式中的峰值函数,运用Hamilton原理推导出曲梁单元的自由振动方程,得到单元刚度矩阵和单元质量矩阵。通过矩阵组合,将曲线箱梁自振频率问题转化为广义特征值问题进行求解,即可获得薄壁曲线箱梁考虑剪力滞效应的自振频率和振型。(3)提出了薄壁曲线箱梁梁段曲梁单元在强迫振动下的位移模式,其位移模式中的形函数取本文自由振动时的形函数。根据能量法原理,推导出考虑剪力滞效应曲梁单元的强迫振动平衡微分方程。通过对外荷载离散,采用Newmark直接积分法解出了薄壁曲线箱梁在强迫振动时的位移、应力和剪力滞系数的时程变化,获得了强迫振动时的动力响应结果。(4)基于有限元技术,运用MIDAS/FEA中的板单元建立有限元模型,进行了薄壁曲线箱梁剪力滞动力效应的数值仿真,计算了曲线箱梁的动力特性和动力响应,并与理论结果作了比较,验证了本文方法的正确性,且具有较好的精度。(5)在理论和数值研究的基础上,结合薄壁曲线箱梁结构形式和结构几何尺寸,系统地研究了多种参数对曲线箱梁剪力滞效应的影响,从而揭示了考虑剪力滞效应的振动特性和动力响应的一般规律,获得了一些有意义的结论。依据主要影响参数,编制了一些可供工程参考的图表,具有一定实用价值。

蔡恒[6](2018)在《动荷载作用下曲线箱梁剪力滞理论分析与试验研究》文中指出在桥梁结构中,薄壁箱型梁是一种常见的结构形式,而剪力滞效应是箱梁薄壁受力最典型的特征。大量的研究表明剪力滞效应不仅会引起梁体局部应力集中,造成开裂,还会削弱弯梁的刚度,导致跨中挠度增大,影响了结构的安全性和耐久性。目前,静荷载作用下薄壁箱梁剪力滞效应研究已日益得到完善。受车辆动荷载的冲击和竖向地震的激励,曲线箱梁计入曲率的影响除了产生强烈的弯曲、扭转、剪力滞耦合变形外,同时还出现截面的翘曲、畸变,增加了研究的难度;此外,动剪力滞效应不仅考虑了结构的空间力学特点,还考虑了放大效应,使得动荷载作用下曲线箱梁剪力滞效应的研究非常有必要。本文采用理论分析、有限元仿真和试验手段对薄壁曲线箱梁在动荷载作用下的剪力滞效应进行了研究,主要包括以下部分:(1)系统地综述和归纳了薄壁箱梁空间力学特点及剪力滞效应研究现状、手段方法,为学者们对薄壁箱梁剪力滞做进一步深入研究提供参考。(2)通过在翼板中引入剪力滞翘曲位移函数,分别假设薄壁曲线箱梁剪力滞翘曲位移函数按抛物线系列、指数函数、余弦函数和悬链线分布,基于最小势能原理和Hamilton原理推导了薄壁曲线箱梁考虑剪滞变形振动控制微分方程及相应的边界条件,通过假设位移场函数,采用伽辽金法给出了竖向弯曲振动基频显示解,论证了二次抛物线和悬链线是曲线箱梁剪力滞效应合理的翘曲位移模式;在均布动荷载作用下,当动荷载频率接近92-93Hz时,与箱梁产生了共振现象,应力变化幅度较大,截面的应力放大系数相等并表现出一致性,动荷载会改变曲线箱梁翼板的应力大小而不会改变其剪力滞系数,静荷载、均布动荷载作用下曲线箱梁剪力滞效应差别不大。(3)制作了1:20的三跨连续曲线箱梁桥有机玻璃缩尺模型进行振动台试验,研究地震作用下主梁各典型截面剪力滞效应,并与ANSYS有限元数值结果相比较,二者基本吻合,在试验验证有限元模型可靠的基础上,采用有限元法分析了非径向支撑对连续曲线箱梁剪力滞的影响。结果表明:在地震作用下,三跨连续曲线箱梁内支座截面剪力滞效应最为显着,中跨跨中截面次之,边跨跨中截面最小;非径向支撑角和支撑方向对剪力滞影响较大,连续曲线箱梁剪力滞效应对支撑角等外部几何参数变化比较敏感。(4)通过在结点中引入高阶位移插值函数,构造了形函数矩阵,基于虚功原理和动力有限元理论,演引了每个结点11个自由度的薄壁曲线箱梁空间单元刚度矩阵、质量矩阵和地震质量矩阵。采用Newmark-?法直接积分,求解了薄壁曲线箱梁在El-centro波作用下的动力响应,基于ANSYS有限元软件建立了薄壁曲线箱梁空间板壳有限元模型,二者吻合较好。本文采用流动圆柱坐标系,不需进行坐标转换,沿梁轴向仅划分数个单元便达到满意效果。

周茂定[7](2018)在《考虑剪切变形影响的薄壁箱梁挠曲解析理论及其应用研究》文中进行了进一步梳理随着现代箱梁桥向长悬臂板、大腹板间距、薄壁轻型化等方向发展,箱梁结构薄壁化带来的空间力学效应问题也更加明显。本文以经典的薄壁箱梁弯曲理论为基础,依托国家自然基金项目“薄壁箱梁剪力滞翘曲位移函数的合理模式及其应用研究(51268029)”,针对目前薄壁箱梁挠曲空间力学效应研究中存在的不足,展开相关研究,主要内容和成果如下:(1)与已有文献的薄壁箱梁挠曲位移函数取法不同,本文以具有代表性的梯形薄壁箱梁为分析对象,从分析薄壁箱梁的弯曲剪力流出发,结合应变与位移的几何关系,从理论上推导出综合考虑翼板和腹板面内剪切变形影响的薄壁箱梁挠曲位移函数。研究结果表明:考虑剪切变形影响时,翼板的纵向翘曲位移分布沿翼板宽度为二次函数,腹板的纵向翘曲位移分布沿腹板高度方向为一次和三次函数之和;薄壁箱梁剪力滞翘曲位移函数的本质为仅考虑箱梁上、下翼板剪切变形影响的挠曲位移函数。(2)选取剪切变形引起的附加挠度作为独立位移,通过定义剪切翘曲力矩,将薄壁箱梁的剪切变形状态从初等梁挠曲变形状态中分离出来,作为独立的变形状态进行分析。基于能量变分原理,导出了剪切附加挠度的控制微分方程,并给出了剪切附加挠度的初参数解。算例结果表明,按本文方法求解出的箱梁挠曲应力与ANSYS空间壳单元计算结果吻合良好,腹板的剪切变形对箱梁翼板翘曲应力影响较小。(3)以简支箱梁的剪切附加挠度表达式为基础,结合边界连续性条件,提出一种三剪切翘曲力矩法,可方便求解等截面连续箱梁的挠曲应力,为等截面连续箱梁的挠曲分析开辟了一条新途径。以剪切附加挠度为独立位移,结合换算弹性模量法,提出一种同时考虑剪切变形与徐变影响的混凝土箱梁挠曲分析方法。该方法不但简化了剪切与徐变耦合分析工作量,且能与普通梁的徐变分析相对应,便于实际工程应用。算例结果表明:剪切翘曲力矩在集中荷载位置及连续梁中支点处有尖峰且衰减较快;均布荷载作用时,剪切翘曲力矩在箱梁跨间分布均匀平滑。(4)基于经典铁木辛柯梁理论,结合薄壁箱梁弯曲剪应力分布特点,提出一种忽略剪切变形对挠曲位移分布函数影响的箱梁挠度计算方法。与已有文献方法相比,该方法可在不分析箱梁剪力滞效应的情况下,解出考虑全截面剪切变形影响的薄壁箱梁挠曲位移。算例结果表明:忽略剪切变形对挠曲位移函数影响时计算的剪切附加挠度略大于考虑剪切变形对挠曲位移函数影响的计算结果;采用本文的两种方法均能求解出较高精度的箱梁挠度。(5)基于所推导的考虑剪切变形影响的薄壁箱梁挠曲位移函数,结合Hamilton原理,导出薄壁箱梁挠曲自振频率控制微分方程。根据所得微分方程边界条件,采用伽辽金法推导出简支箱梁挠曲自振频率表达式,并以此为基础,结合三弯矩方程导出等截面连续箱梁的挠曲自振频率表达式。与现有文献方法相比,本文方法不但简化了箱梁挠曲自振频率分析过程,而且能省去求解高阶微分方程的繁琐过程。算例结果表明:忽略剪切变形影响的箱梁挠曲自振频率计算结果偏大;剪切变形对箱梁自振频率影响较大,且随着频率阶数的增高其影响也会不断增大。(6)选取剪切附加挠度及剪切广义转角为独立自由度,以本文解析理论为基础,建立了考虑剪切变形影响的梁段单元刚度矩阵、荷载向量及质量矩阵。根据梁段单元刚度矩阵和荷载向量等,结合有限元技术编制出求解箱梁挠曲内力、变形及自振特性的电算程序。该梁段单元节点自由度除具有初等梁的弯曲自由度外,还包含剪切附加挠度及其转角的自由度。因此,该有限梁段程序不但可以求解出初等梁的弯曲位移和内力,并能求解出剪切附加位移和内力,为变截面等复杂连续箱梁结构的挠曲分析提供了一条有效途径。(7)以实际工程中的混凝土箱梁桥为背景,分别采用本文有限梁段程序和ANSYS实体有限元模型对比分析了剪切变形对箱梁挠曲力学行为的影响。研究了箱梁截面参数和跨度变化对其应力和挠度的放大系数产生的影响,结果表明:箱梁应力放大系数在集中荷载作用位置及中支点附近值较大,在均布荷载作用时相对较小;箱梁应力放大系数受翼板宽度影响较大,跨宽比越大应力放大系数则越小。箱梁挠度放大系数既受翼板宽度影响,又受腹板高度影响;随着箱梁跨宽比和跨高比的增大,挠度放大系数不断减小。

张琪,罗旗帜,周旭辉[8](2018)在《考虑剪力滞效应的薄壁曲线箱梁自由振动的有限段法》文中研究表明基于有限元法和薄壁曲杆理论,提出了考虑剪力滞效应影响的薄壁曲线箱梁自由振动分析的有限段法。取曲线箱梁剪力滞微分方程齐次解为位移模式中的峰值函数,通过Hamilton原理,推导出梁段单元的自由振动方程,得到了单元刚度矩阵和单元质量矩阵。通过矩阵组合,将曲线箱梁自振频率问题转化为广义特征值问题进行求解。文中给出了算例,并与有限元解法作了比较,证明了方法的正确性和可靠性。研究表明:剪力滞效应能够降低曲梁的刚度和自振频率,并且随着曲率半径和宽跨比的增大,剪力滞效应对于曲梁自振频率的影响也更加显着。

周旭辉[9](2017)在《薄壁箱梁考虑剪力滞效应的动力有限段法》文中研究说明以薄壁杆理论和有限元法为基础,提出了薄壁箱梁考虑剪力滞效应动力分析的有限段法。结合能量泛函变分原理,建立了一套适合于薄壁箱梁剪力滞效应的动力分析理论和计算方法,探讨了剪力滞效应在动力问题中的变化规律。进一步丰富和完善了薄壁箱梁的动力理论体系,为薄壁箱梁剪力滞动力计算提供了一条有效途径。本文的主要成果如下:1.基于有限元理论,取微分方程齐次解为位移模式,获得了初等梁梁段单元有限段法的形函数,建立了初等梁的自由振动方程,并与解析解作了对比,同时探讨了收敛速度以及两种边界条件约束方法。本文方法具有收敛快、精度高等优点,可以方便的获得复杂结构的自振频率和振型。2.以Hamilton能量原理为基础,提出了薄壁箱梁考虑剪力滞效应的动力有限段法,以剪力滞微分方程齐次解作为梁段单元的位移模式,推导了薄壁箱梁自由振动方程,获得了考虑剪力滞效应的梁段单元的刚度矩阵和质量矩阵,通过矩阵组合,将箱梁自振频率转化为广义特征值问题,求解得到自振频率和相应振型。3.以有限段法和能量原理为基础,建立了薄壁箱梁考虑剪力滞效应的强迫振动平衡方程,获得了离散后的动荷载矩阵,通过直接积分法,解出了在强迫振动下薄壁箱梁考虑剪力滞效应的位移、应力、剪力滞系数的时程变化。该方法可以方便地纳入普通梁杆单元程序系统,适合于变截面箱梁、连续箱梁和悬臂梁等复杂结构剪力滞动力响应分析。4.基于有限元技术,采用Ansys通用有限元软件,分别取Beam单元和Shell单元建立了薄壁箱梁有限元模型,计算了箱梁的动力特性和动力响应,通过与本文计算结果的对比,验证了本文方法的正确性。5.结合薄壁箱梁受力特性和结构特征,对影响剪力滞效应的各参数进行了分析,进而研究了剪力滞效应对动力特性和动力响应的影响规律。获得了一些有意义的结论,可供工程设计参考。

周旭辉,罗旗帜,张琪[10](2017)在《薄壁箱梁剪力滞动力特性的有限段法》文中研究指明以薄壁杆理论和有限元法为基础,提出了薄壁箱梁考虑剪力滞效应自由振动特性分析的有限段法。以剪力滞动力微分方程齐次解作为梁段单元的位移模式,利用能量泛函变分原理,导出了梁段单元的刚度矩阵和质量矩阵。通过矩阵组合,将箱梁自振频率转化为广义特征值问题,获得了振动频率和相应振型,并与有限元法和解析解的计算结果做了比较。研究表明:薄壁箱梁剪力滞效应将降低箱梁的自振频率,随着箱梁宽跨比和自振阶数的增大,对自振频率的影响更显着。

二、薄壁曲线箱梁空间分析的梁段单元(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、薄壁曲线箱梁空间分析的梁段单元(论文提纲范文)

(1)波形钢腹板组合箱梁畸变行为研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 波形钢腹板组合箱梁桥的发展概述及特点
        1.1.1 波形钢腹板组合箱梁桥的发展概述
        1.1.2 波形钢腹板组合箱梁桥构造特点
        1.1.3 波形钢腹板组合箱梁桥的优缺点
    1.2 薄壁箱梁畸变理论
    1.3 波形钢腹板组合箱梁桥畸变理论研究
    1.4 选题背景和研究意义
    1.5 本文主要工作
第2章 波形钢腹板箱梁既有畸变理论分析
    2.1 波形钢腹板箱梁的力学性能及等效截面
        2.1.1 纵向表观弹性模量
        2.1.2 有效剪切模量
        2.1.3 横向抗弯惯性矩
        2.1.4 等效截面
    2.2 波形钢腹板组合箱梁的畸变理论
        2.2.1 荷载分解法
        2.2.2 基本假设
        2.2.3 第一类理论
        2.2.4 第二类理论
    2.3 畸变控制微分方程求解
    2.4 对比分析
        2.4.1 畸变角
        2.4.2 畸变翘曲惯性矩
        2.4.3 畸变框架惯性矩
        2.4.4 畸变荷载
        2.4.5 对比分析
    2.5 本章小结
第3章 波形钢腹板组合箱梁新畸变理论
    3.1 新畸变理论
        3.1.1 基本假定
        3.1.2 畸变位移函数
        3.1.3 畸变广义坐标系
        3.1.4 控制微分方程
        3.1.5 应力分量
    3.2 新理论退化理论
    3.3 数值算例
        3.3.1 算例1
        3.3.2 算例2
    3.4 本章小结
第4章 波形钢腹板组合箱梁的有限梁段法
    4.1 波形钢腹板组合箱梁刚性扭转
        4.1.1 刚性扭转的基本假定
        4.1.2 刚性扭转的控制微分方程
        4.1.3 刚性扭转应力
    4.2 新梁段单元的位移模式
        4.2.1 刚性扭转的位移模式
        4.2.2 畸变的位移模式
    4.3 单元刚度矩阵
        4.3.1 刚性扭转刚度矩阵
        4.3.2 畸变刚度矩阵
    4.4 荷载向量
    4.5 横隔板单元和边界约束
    4.6 计算程序
    4.7 实体模型实验
    4.8 本章小结
第5章 波形钢腹板箱梁空间有限元分析
    5.1 概述
    5.2 计算模型的比较分析
        5.2.1 翘曲正应力
        5.2.2 剪切应力
    5.3 活载效应分析
    5.4 本章小结
结论与展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及参加的科研项目
    一.发表的论文
    二.参与的科研项目

(2)变截面连续箱梁桥剪力滞效应分析的有限梁段法及其应用(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 选题背景
        1.1.1 薄壁箱形截面的特点和构造要点
        1.1.2 薄壁箱形截面在各种桥梁上的运用
        1.1.3 薄壁箱形截面受力特性的研究
    1.2 薄壁箱形梁剪力滞效应的定义及研究方法
        1.2.1 薄壁箱形梁剪力滞效应的定义
        1.2.2 薄壁箱形梁剪力滞效应国内外研究的方法
    1.3 变截面连续箱梁桥剪力滞效应的研究方法及意义
    1.4 本文主要研究的内容
2 箱形梁剪力滞效应的求解
    2.1 传统的能量变分法求解箱形梁剪力滞
        2.1.1 变分法基本假定
        2.1.2 变分法推导控制微分方程
        2.1.3 翼板中的应力和附加弯矩的求解
    2.2 以附加挠度作为广义位移分析剪力滞效应
        2.2.1 剪力滞的变形状态
        2.2.2 剪力滞的翘曲位移模式
        2.2.3 建立控制微分方程
        2.2.4 剪力滞几何特性的计算
    2.3 初参数解
        2.3.1 剪力滞控制微分方程的边界条件
        2.3.2 初参数解的推导
    2.4 本章小结
3 剪力滞效应的箱梁梁段单元
    3.1 剪力滞效应的单元刚度矩阵
    3.2 等效节点力的推导
        3.2.1 等效节点力向量
        3.2.2 竖向均布荷载q作用下的等效节点力
    3.3 本章小结
4 剪力滞分析计算程序
    4.1 程序介绍
    4.2 计算截面的几何特性
    4.3 程序的输入输出文件
    4.4 验证程序
        4.4.1 用本文所编制的程序分析算例
        4.4.2 用ANSYS分析算例
    4.5 本章小结
5 洪圣里大桥工程实例分析
    5.1 工程概况
    5.2 有限元模型的建立
        5.2.1 梁单元划分
        5.2.2 截面几何特性计算
        5.2.3 单元信息计算
    5.3 荷载工况
    5.4 剪力滞系数和挠度系数的定义及其计算
    5.5 不同荷载工况下剪力滞效应的分析
        5.5.1 荷载工况一
        5.5.2 荷载工况二
        5.5.3 荷载工况三
        5.5.4 荷载工况四
        5.5.5 荷载工况五
    5.6 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果

(3)考虑纵向加劲肋影响的曲线钢箱梁剪力滞效应研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 概述
    1.2 曲线梁计算理论研究现状
        1.2.1 解析法
        1.2.2 半解析法
        1.2.3 数值分析法
    1.3 箱梁剪力滞效应研究现状
        1.3.1 剪力滞效应理论研究现状
        1.3.2 剪力滞效应实验研究现状
        1.3.3 论文研究的意义
    1.4 本文主要研究内容
2 薄壁箱梁基本解析理论
    2.1 薄壁箱梁剪力滞效应
        2.1.1 剪力滞翘曲位移函数
        2.1.2 基本控制微分方程
    2.2 薄壁箱梁约束扭转
    2.3 薄壁箱梁的畸变效应
        2.3.1 畸变荷载的分解
        2.3.2 畸变应变能
        2.3.3 畸变控制微分方程
    2.4 本章小结
3 考虑纵向加劲肋影响的曲线钢箱梁剪力滞效应解析解
    3.1 基本假定
    3.2 曲线箱梁变形与位移关系
    3.3 薄壁曲线箱梁弯扭耦合效应分析
        3.3.1 竖向弯曲应变能
        3.3.2 剪滞翘曲剪切应变能
        3.3.3 约束扭转翘曲应变能
        3.3.4 约束扭转剪切应变能
        3.3.5 荷载势能
        3.3.6 方程的求解
    3.4 畸变效应分析
        3.4.1 畸变控制微分方程
        3.4.2 边界条件
        3.4.3 初参数法求解
        3.4.4 畸变应力计算
    3.5 本章小结
4 考虑纵向加劲肋影响的曲线钢箱梁有限元分析
    4.1 有限元模型的建立
        4.1.1 材料及截面参数
        4.1.2 有限元模型
    4.2 曲线钢箱梁解析解与数值解的对比
        4.2.1 不考虑纵向加劲肋影响的曲线钢箱梁解析解与数值解
        4.2.2 考虑纵向加劲肋影响的曲线钢箱梁解析解与数值解
    4.3 考虑与不考虑纵向加劲肋时纵向正应力对比
    4.4 考虑与不考虑纵向加劲肋时剪力滞系数对比
    4.5 本章小结
5 影响纵向正应力分布的因素分析
    5.1 不同曲率半径的影响
    5.2 不同加载方式的影响
    5.3 不同位置设置加劲肋的影响
    5.4 不同加劲肋高度的影响
    5.5 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果

(4)薄壁曲线箱梁自由振动的有限段法(论文提纲范文)

1 控制微分方程
    1.1 基本假定
    1.2 符号及正负号规定 (图1)
    1.3 体系总势能
2 位移模式
3 梁段单元自振方程
    3.1 梁段单元的总势能
    3.2 梁段单元的动能
    3.3 自振方程
4 算例
    4.1 曲率半径对简支曲梁自振频率的影响
    4.2 曲率半径对悬臂曲梁自振频率的影响
    4.3 曲率半径对连续曲梁自振频率的影响
5 结论

(5)薄壁曲线箱梁考虑剪力滞效应的动力特征研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景和意义
        1.1.1 曲线箱梁桥发展概述
        1.1.2 薄壁曲线箱梁桥的受力特性与分析
        1.1.3 剪力滞的概念
        1.1.4 背景和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 理论分析
        1.2.2 数值解法
        1.2.3 试验研究
    1.3 存在的问题
    1.4 本文的主要工作
第二章 一般薄壁曲线箱梁自由振动的有限段法
    2.1 引言
    2.2 薄壁曲线箱梁自由振动平衡方程
        2.2.1 基本假定
        2.2.2 符号及正负号规定
        2.2.3 位移模式
        2.2.4 总势能表达式
        2.2.5 总动能表达式
        2.2.6 自振方程
    2.3 自由振动有限段程序设计
        2.3.1 自由振动程序设计
        2.3.2 自由振动程序设计技术路线
    2.4 一般曲线箱梁算例
        2.4.1 曲率半径对于简支曲梁自振频率的影响
        2.4.2 曲率半径对于悬臂曲梁自振频率的影响
        2.4.3 曲率半径对于连续曲梁自振频率的影响
    2.5 本章小结
第三章 考虑剪力滞效应薄壁曲线箱梁自由振动的振动特性
    3.1 引言
    3.2 基本假定
    3.3 位移模式
    3.4 总势能表达式
    3.5 动能表达式
    3.6 自由振动方程
    3.7 自由振动有限段程序设计
    3.8 本章小结
第四章 考虑剪力滞效应薄壁曲线箱梁强迫振动的动力响应
    4.1 引言
    4.2 动力响应的研究方法
    4.3 薄壁曲线箱梁考虑剪力滞效应的强迫振动平衡方程
        4.3.1 位移模式
        4.3.2 能量表达式
        4.3.3 平衡方程
    4.4 应力求解
    4.5 强迫振动有限段程序设计
        4.5.1 强迫振动程序设计
        4.5.2 强迫振动程序设计技术路线
    4.6 本章小结
第五章 数值仿真与对比
    5.1 引言
    5.2 有限元法基本原理
    5.3 单元的选择
    5.4 移动荷载的处理
    5.5 有限元模型建立
        5.5.1 模态分析
        5.5.2 时间历程分析
    5.6 自由振动对比
        5.6.1 连续梁自振频率对比
        5.6.2 自由振动振型对比
    5.7 强迫振动对比
        5.7.1 移动荷载作用下纵向各截面最大挠度对比
        5.7.2 中跨跨中挠度时程对比
        5.7.3 中跨截面顶板应力分析
    5.8 本章小结
第六章 影响参数分析
    6.1 引言
    6.2 动力特性参数分析
        6.2.1 简支曲线箱梁
        6.2.2 悬臂曲线箱梁
        6.2.3 三跨连续曲线箱梁
    6.3 动力响应参数分析
        6.3.1 剪力滞系数、挠度系数的定义
        6.3.2 简支曲线箱梁
        6.3.3 悬臂曲线箱梁
        6.3.4 三跨连续曲线箱梁
    6.4 实用计算表
        6.4.1 简支曲线箱梁实用计算表
        6.4.2 悬臂曲线箱梁实用计算表
        6.4.3 连续曲线箱梁实用计算表
    6.5 本章小结
结论与展望
参考文献
攻读学位期间发表的论文
致谢

(6)动荷载作用下曲线箱梁剪力滞理论分析与试验研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 曲线箱梁研究现状
    1.3 剪力滞效应研究现状
    1.4 薄壁箱梁剪力滞动力效应研究
    1.5 本文研究内容
第2章 薄壁曲线箱梁考虑剪力滞效应的振动分析
    2.1 自由振动分析
        2.1.1 剪力滞翘曲位移模式
        2.1.2 考虑剪滞变形的振动控制微分方程
        2.1.3 竖向弯曲振动基频
        2.1.4 算例
    2.2 均布动载作用下强迫振动分析
        2.2.1 动力响应
        2.2.2 算例
    2.3 本章小结
第3章 连续曲线箱梁剪力滞效应振动台试验研究与有限元分析
    3.1 试验概况
    3.2 有限元模型
    3.3 试验结果与有限元分析比较
    3.4 非径向支撑对连续曲线箱梁剪力滞效应的影响
        3.4.1 非径向支撑角
        3.4.2 非径向支撑方向
    3.5 本章小结
第4章 薄壁曲线箱梁空间地震响应计算方法
    4.1 D'Alembert振动平衡微分方程
        4.1.1 单元刚度矩阵
        4.1.2 单元质量矩阵
        4.1.3 地震质量矩阵
    4.2 算例
    4.3 本章小结
第5章 结论与展望
    5.1 主要结论
    5.2 展望
参考文献
攻读硕士期间发表的论文
致谢

(7)考虑剪切变形影响的薄壁箱梁挠曲解析理论及其应用研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 薄壁箱梁的建设与发展
    1.2 薄壁箱梁的挠曲研究现状
        1.2.1 薄壁箱梁挠曲分析研究现状
        1.2.2 薄壁箱梁挠曲位移函数研究现状
        1.2.3 薄壁箱梁挠曲位移及自振频率研究现状
    1.3 本文主要研究内容
2 考虑剪切变形影响的薄壁箱梁挠曲位移函数研究
    2.1 概述
    2.2 考虑剪切变形影响的薄壁箱梁挠曲位移函数分析
        2.2.1 基本假设
        2.2.2 考虑各板剪切变形影响的箱梁挠曲位移函数
        2.2.3 忽略腹板剪切变形影响的箱梁挠曲位移函数
        2.2.4 忽略翼板剪切变形影响的箱梁挠曲位移函数
    2.3 薄壁箱梁挠曲位移函数的讨论
        2.3.1 忽略全截面剪切变形影响的箱梁挠曲位移函数
        2.3.2 箱梁挠曲位移函数建立过程中的弹性常数讨论
        2.3.3 考虑剪切变形影响的挠曲位移函数的合理性讨论
    2.4 能量变分法求解
        2.4.1 控制微分方程的建立
        2.4.2 微分方程的求解
        2.4.3 数值算例分析
    2.5 本章小结
3 基于剪切附加挠度的薄壁箱梁挠曲分析方法研究
    3.1 概述
    3.2 基于附加挠度的薄壁箱梁挠曲分析
        3.2.1 剪切翘曲控制微分方程的建立
        3.2.2 初参数法求解附加挠度及其内力
        3.2.3 薄壁箱梁的应力放大系数分析
    3.3 基于附加挠度的薄壁箱梁挠曲分析方法的应用
        3.3.1 连续箱梁挠曲分析的三剪切翘曲力矩方程
        3.3.2 考虑剪切变形影响的混凝土箱梁徐变分析
        3.3.3 混凝土箱梁的剪切徐变次内力计算
    3.4 算例分析
        3.4.1 挠曲应力分析
        3.4.2 剪切徐变次内力分析
    3.5 本章小结
4 考虑剪切变形影响的薄壁箱梁挠度分析
    4.1 概述
    4.2 考虑剪切变形对位移函数影响的箱梁挠度分析
        4.2.1 考虑剪力滞效应的箱梁挠度分析
        4.2.2 文献方法分析薄壁箱梁的挠度
    4.3 忽略剪切变形对位移函数影响的箱梁挠度分析
        4.3.1 剪应力均匀分布的箱梁挠度分析
        4.3.2 翼板和腹板的剪切形因子分析
        4.3.3 剪切附加挠度控制微分方程的建立
    4.4 算例对比分析
        4.4.1 不同方法计算的剪切附加挠度对比
        4.4.2 不同方法计算的挠度对比
    4.5 本章小结
5 考虑剪切变形影响的薄壁箱梁挠曲自振频率研究
    5.1 概述
    5.2 简支箱梁挠曲自振频率的求解
        5.2.1 控制微分方程的建立
        5.2.2 微分方程的求解
        5.2.3 伽辽金法求解
    5.3 等截面连续箱梁的挠曲自振频率求解
        5.3.1 分段函数法
        5.3.2 三弯矩方程法
    5.4 算例分析
        5.4.1 简支箱梁挠曲自振频率分析
        5.4.2 连续箱梁挠曲自振频率分析
    5.5 本章小结
6 薄壁箱梁挠曲分析的有限梁段法
    6.1 概述
    6.2 基于剪切附加挠曲位移的梁段有限元
        6.2.1 梁段单元的节点位移
        6.2.2 梁段单元的位移形函数
        6.2.3 梁段单元的刚度矩阵
        6.2.4 梁段单元的节点荷载向量
    6.3 有限梁段法分析薄壁箱梁的挠曲自振特性
        6.3.1 箱梁挠曲自振特性分析
        6.3.2 挠曲振动的单元刚度矩阵
        6.3.3 挠曲振动的单元质量矩阵
    6.4 本章小结
7 剪切变形对实际箱梁桥挠曲力学行为的影响分析
    7.1 等截面连续箱梁桥的挠曲分析
        7.1.1 挠曲自振特性分析
        7.1.2 挠曲荷载效应分析
    7.2 影响参数分析
        7.2.1 截面参数分析
        7.2.2 跨度影响分析
    7.3 变截面连续箱梁桥的挠曲分析
    7.4 本章小结
结论
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果

(8)考虑剪力滞效应的薄壁曲线箱梁自由振动的有限段法(论文提纲范文)

1 基本假定
2 位移模式
3 自振方程
    3.1 梁段单元总势能
    3.2 梁段单元总动能
    3.3 自振方程
4 对比与分析
    4.1 结果对比
    4.2 影响参数分析
5 结语

(9)薄壁箱梁考虑剪力滞效应的动力有限段法(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 剪力滞的概念
    1.3 薄壁箱梁考虑剪力滞下动力的特性研究现状
        1.3.1 能量泛函变分解析法
        1.3.2 数值解法
        1.3.3 实验研究
    1.4 存在的问题
    1.5 本文的主要工作
第二章 薄壁箱梁考虑剪力滞效应自由振动的有限段法
    2.1 引言
    2.2 初等梁的自由振动平衡方程
        2.2.1 位移模式
        2.2.2 自由振动方程推导
    2.3 薄壁箱梁考虑剪力滞效应的自由振动平衡方程
        2.3.1 基本假定
        2.3.2 位移模式
        2.3.3 总势能表达式
        2.3.4 总动能表达式
        2.3.5 Hamilton原理
    2.4 有限段程序设计
        2.4.1 有限段程序设计
        2.4.2 程序设计框图
    2.5 初等梁算例
    2.6 本章小结
第三章 薄壁箱梁考虑剪力滞效应强迫振动的有限段法
    3.1 引言
    3.2 桥梁动力学的研究方法
        3.2.1 Newmark直接积分法
    3.3 薄壁箱梁考虑剪力滞的强迫振动平衡方程
        3.3.1 位移模式
        3.3.2 能量表达式
        3.3.3 能量守恒定理
        3.3.4 应力的求解
    3.4 有限段程序设计
        3.4.1 有限段程序设计
        3.4.2 程序设计框图
    3.5 本章小结
第四章 数值仿真与对比
    4.1 引言
    4.2 有限元法基本原理
        4.2.1 Beam189 单元
        4.2.2 Shell63 单元
    4.3 有限元模型建立
        4.3.1 Beam单元模型
        4.3.2 Shell单元模型
        4.3.3 模态分析
        4.3.4 瞬态分析
    4.4 模态分析对比
        4.4.1 连续梁自振频率对比
        4.4.2 连续梁振型对比
    4.5 强迫振动对比
        4.5.1 两等跨连续梁动力响应对比
    4.6 本章小结
第五章 影响参数分析
    5.1 引言
    5.2 动力特性分析
        5.2.1 宽跨比的影响
        5.2.2 纵向动能的影响
    5.3 动力响应分析
        5.3.1 剪力滞系数、挠度系数的定义
        5.3.2 宽跨比的影响
        5.3.3 移动速度的影响
        5.3.4 荷载形式的影响
    5.4 本章小结
结论与展望
参考文献
攻读学位期间发表的论文
致谢

(10)薄壁箱梁剪力滞动力特性的有限段法(论文提纲范文)

1 梁段单元的位移模式
    1.1 基本假定
    1.2 位移模式
2 梁段单元自振方程
    2.1 梁段单元的总势能
    2.2 梁段单元总动能
        2.2.1 腹板的动能
        2.2.2 顶板的动能
        2.2.3底板的动能
        2.2.4 总动能
    2.3 Hamilton原理
3 数值算例
4 结语

四、薄壁曲线箱梁空间分析的梁段单元(论文参考文献)

  • [1]波形钢腹板组合箱梁畸变行为研究[D]. 余泓. 西南交通大学, 2020(07)
  • [2]变截面连续箱梁桥剪力滞效应分析的有限梁段法及其应用[D]. 张鹏飞. 兰州交通大学, 2020(01)
  • [3]考虑纵向加劲肋影响的曲线钢箱梁剪力滞效应研究[D]. 李陇亮. 兰州交通大学, 2019(04)
  • [4]薄壁曲线箱梁自由振动的有限段法[J]. 张琪,罗旗帜,周旭辉. 中外公路, 2018(06)
  • [5]薄壁曲线箱梁考虑剪力滞效应的动力特征研究[D]. 张琪. 佛山科学技术学院, 2018
  • [6]动荷载作用下曲线箱梁剪力滞理论分析与试验研究[D]. 蔡恒. 武汉工程大学, 2018(08)
  • [7]考虑剪切变形影响的薄壁箱梁挠曲解析理论及其应用研究[D]. 周茂定. 兰州交通大学, 2018(12)
  • [8]考虑剪力滞效应的薄壁曲线箱梁自由振动的有限段法[J]. 张琪,罗旗帜,周旭辉. 佛山科学技术学院学报(自然科学版), 2018(01)
  • [9]薄壁箱梁考虑剪力滞效应的动力有限段法[D]. 周旭辉. 佛山科学技术学院, 2017(01)
  • [10]薄壁箱梁剪力滞动力特性的有限段法[J]. 周旭辉,罗旗帜,张琪. 佛山科学技术学院学报(自然科学版), 2017(01)

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用于薄壁曲线箱梁空间分析的梁单元
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