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Q460高强钢焊接波形钢腹板梁的剪切性能研究: 2025年; Q460高强钢焊接波形钢腹板抗剪强度的计算是波形钢腹板组合梁桥设计的关键问题。本文综合考虑焊接残余应力、初始几何缺陷和几何参数的影响,通过数值模拟的方法对3种常用波型的Q460高强钢波形钢腹板梁进行了非线性剪切屈曲研究。通过对比有限元模型的计算值和试验实测值,证明了有限元模型的正确性;分析了焊接残余应力和初始几何缺陷对高强钢焊接波形钢腹板梁抗剪强度的影响;将有限元结果与既有的波形钢腹板梁抗剪强度计算公式进行比较,并提出了抗剪强度下限计算公式。结果表明:所建立的有限元模型可用于计算波形钢腹板梁的初始刚度、极限抗剪强度、荷载-位移曲线和残余抗剪强度;焊接残余应力对抗剪强度影响较小,初始几何缺陷则具有显著影响,影响程度在剪切长细比λ_(s)>0.6后愈发明显;随着腹板厚度的增加,波形钢腹板的初始刚度和抗剪强度显著提升;波形钢腹板高度越小,钢材的利用率和残余抗剪强度越高;波形钢腹板的残余抗剪强度与波纹深度无关,而与破坏模式有关。研究成果可为高强钢焊接波形钢腹板梁抗剪强度计算与分析提供参考。; 刘勇冀伟赵彦华杨文娟; 关键词：波形钢腹板高强钢剪切强度焊接残余应力初始几何缺陷

箱形梁正负剪力滞判别的广义力矩法被引量：6: 2011年; 在箱形梁挠曲分析基础上,提出一种判别箱形梁正负剪力滞方法,导出用截面几何特性和广义力矩表达的判别式,结合实例判别简支箱梁、悬臂箱梁、外伸箱梁和连续箱梁正负剪力滞。与通过比较弯矩和附加弯矩之间相互关系判别方法相比,所提出方法更适合于复杂型式箱梁正负剪力滞判别。研究结果表明:箱形梁发生正剪力滞还是负剪力滞,主要取决于其横截面尺寸及弯矩与剪力滞力矩之间相对大小;对于在竖向荷载作用下有正、负弯矩分布箱梁,在反弯点附近梁段内判别式参数有"跳跃"现象;在弯矩分布呈折角处,剪力滞力矩分布比较平滑。; 张元海李娜娜刘勇; 关键词：箱形梁剪力滞判别式

波形钢腹板梁焊接残余应力分布及试验验证被引量：3: 2024年; 为研究波形钢腹板梁焊接残余应力的分布规律,通过有限元软件建立其三维热弹塑性模型,利用热-力耦合分析技术对其焊接温度场和应力场进行有限元数值仿真,采用双椭球体热源和修改单元材料属性的方法实现能量输入和焊缝填充,并将模拟计算结果与实测值进行对比分析.结果表明:有限元预测的波形钢腹板梁残余应力分布与实测结果具有相同趋势,在波形钢腹板梁焊缝的弯折角处,残余应力发生一定幅度的连续应力波动;底板和腹板的残余应力峰值均出现在焊缝中心区域,其值分别为材料屈服强度的1.30倍和1.26倍;底板纵向残余拉应力在焊缝中心线两侧78 mm范围内急速下降后缓慢过渡为压应力,在底板较窄一侧压应力线性增大,最大值约为材料屈服强度的0.61倍;在底板较宽一侧压应力线性减小,并在边缘处转化为拉应力;焊接速度对残余应力分布扰动不大,而对残余应力峰值影响较显著;当焊接速度从150 mm/min增加至250 mm/min时,横向和纵向的残余应力最大值分别增加了27.11%和5.88%.; 冀伟刘勇; 关键词：焊接残余应力热力学数值模拟

单箱双室箱梁剪力滞效应的差分解被引量：9: 2012年; 从满足剪力滞翘曲应力的轴向平衡条件出发,选取三次抛物线翘曲位移模式,考虑了悬臂板宽度及上下翼板至形心轴不同距离的影响,从而更合理反映箱形梁剪力滞翘曲应力.导出了剪力滞翘曲惯性矩、惯性积和面积等几何特性计算公式.根据最小势能原理,建立了薄壁箱梁挠曲剪力滞的控制微分方程.采用有限差分法推导出变截面悬臂箱梁剪力滞效应计算式和边界条件.运用Ansys有限元软件中的Shell63单元进行建模,分析单箱双室三跨连续箱梁剪力滞效应的分布规律.对比分析了翘曲位移模式及轴力平衡条件对剪力滞效应的影响.结果表明:二、三次抛物线均不是最合理的位移模式;连续箱梁的剪力滞效应受翘曲位移模式的影响很小;轴力平衡条件对应力分布的影响亦很小.; 刘勇张丽张元海张效军; 关键词：剪力滞效应能量变分法差分法

剪力滞效应对箱形梁挠度影响的研究被引量：21: 2012年; 从剪力滞翘曲应力的轴向平衡条件出发,选取双室箱梁的合理翘曲位移函数,引入相应于剪力滞翘曲变形的惯性矩和惯性积等几何特性,用能量变分法建立薄壁箱梁剪力滞效应分析的控制微分方程。通过求解控制微分方程,导出集中荷载和均布荷载作用下简支箱梁和悬臂箱梁的挠度公式及有限梁段单元刚度矩阵,模型试验和ANSYS壳单元计算结果证实了其正确性。结合简支、悬臂和连续箱梁数值算例,具体分析剪力滞效应对箱梁挠度的提高程度。结果表明,无论在集中荷载还是均布荷载作用下,剪力滞效应对简支箱梁的挠度均有显著提高。在集中荷载作用下,剪力滞效应对连续箱梁挠度的提高可达14%;对于跨宽比约为4.0～6.0的简支箱梁,可将按初等梁计算的跨中挠度乘以提高系数1.05～1.11;计算悬臂箱梁的挠度时,一般可以忽略剪力滞效应的影响。; 张元海林丽霞刘勇; 关键词：薄壁箱梁剪力滞效应能量变分法挠度

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刘勇