考慮剪力滯后的薄壁箱形梁橋彎扭耦合分析.pdf

1、箱形截面具有利用效率高，抗彎抗扭剛度大等特點(diǎn)，因此在橋梁結(jié)構(gòu)中得到了廣泛應(yīng)用。然而箱形截面梁橋在外荷載作用下縱向彎曲時(shí)存在剪力滯后現(xiàn)象，若忽略此現(xiàn)象將會(huì)低估箱梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的實(shí)際應(yīng)力，使得結(jié)構(gòu)不安全。隨著箱形梁橋向長(zhǎng)懸臂板、大肋間距的簡(jiǎn)潔型單箱單室截面方向發(fā)展，其剪力滯效應(yīng)日益受到人們關(guān)注。鑒于實(shí)際工程的需要，箱形截面梁橋剪力滯效應(yīng)的研究不容忽視。
　　本文以薄壁桿件的彎曲和扭轉(zhuǎn)理論為基礎(chǔ)，以箱形截面梁橋?yàn)榉治鰧?duì)象，放棄了符拉索夫提出

2、的沿桿件橫截面剪應(yīng)變等于零的假定，計(jì)及其剪切變形，建立箱形截面梁橋彎扭分析的哈密頓對(duì)偶求解體系，此體系摒棄了初等梁理論和烏曼斯基理論對(duì)縱向翹曲位移的假定，用插值的思想描述結(jié)構(gòu)的縱向翹曲位移，能很好地描述剪力滯后現(xiàn)象。對(duì)此求解體系，運(yùn)用兩端邊值問(wèn)題的精細(xì)積分法，通過(guò)MATLAB語(yǔ)言編制的程序求解結(jié)構(gòu)在彎扭作用下的縱向翹曲位移和翹曲正應(yīng)力。選擇不同的箱型截面梁作為算例，在結(jié)構(gòu)上施加不同的外荷載，通過(guò)具體算例的求解并與其他文獻(xiàn)方法進(jìn)行對(duì)比，表

3、明本文方法的合理性與可行性，為箱形橋梁的設(shè)計(jì)提供一定的參考。
　　本文提出了一種新的分析箱形截面梁橋的理論方法，構(gòu)造了一個(gè)十分靈活的樣條函數(shù)的插值系統(tǒng)。方法采用分段三次樣條函數(shù)模擬桿件橫截面的翹曲位移場(chǎng)，并考慮了桿壁中面上剪切變形的影響，能有效地反映剪力滯后效應(yīng)。分段三次樣條函數(shù)以實(shí)際的結(jié)點(diǎn)位移為未知量，易于滿足橫截面各分肢交接處的位移協(xié)調(diào);而且每個(gè)分肢劃分結(jié)點(diǎn)的數(shù)目可以不同，從而增加了方法的靈活性;這套樣條插值系統(tǒng)特別適用于帶分