特殊支承薄壁曲線箱梁剪力滯效應分析.pdf

1、曲線箱梁橋以其抗扭剛度大、行車順暢、外形美觀等特點而在橋梁結(jié)構(gòu)設計中被廣泛應用和推廣。為了施工方便,箱形梁向著長懸臂、大腹板間距的單箱單室截面方向發(fā)展,由此引起的剪力滯效應日益明顯。國內(nèi)外許多學者致力于箱形梁剪力滯效應研究,取得了許多研究成果,但很多都是基于對直線箱梁進行的。曲線箱梁不同于直線箱梁,由于曲率的存在,僅作用對稱豎向荷載時,也將同時產(chǎn)生彎扭耦合作用,如果再考慮為了適應線形而采用的斜支承結(jié)構(gòu)的剪力滯效應,就使得曲線箱梁的分析要

2、比直線箱梁復雜得多。研究者雖然在薄壁桿件理論基礎(chǔ)上考慮了剪力滯效應,但略去約束扭轉(zhuǎn)時二次剪切變形對翹曲位移的影響,亦即將約束扭轉(zhuǎn)翹曲廣義位移取為扭角的一階導數(shù),因此曲線箱梁力學性能仍難以得到客觀的反映。因此,尚有待對曲線箱梁進一步開展深入細致的研究。
　　 本文主要針對曲線箱形梁橋的剪力滯效應開展研究,提出一種分析薄壁曲線箱梁的方法?；趧傊苓吋僭O,在其基本變形中補充撓曲剪滯變形,分析曲線箱梁剪力滯效應時同時考慮約束扭轉(zhuǎn)二次剪切

3、變形對翹曲位移的影響。從剪力滯翹曲應力的自平衡條件出發(fā),選取合理的剪滯翹曲位移模式,給出單箱單室梯形截面箱梁剪力滯翹曲幾何特性的一般公式。用能量變分法建立薄壁曲線箱梁的撓曲扭轉(zhuǎn)控制微分方程及其相應的邊界條件。按力法原理分析斜支承曲線梁橋,以一端斜支承粱作為靜定體系,取斜支承方向的反力矩為未知力,然后根據(jù)繞支承線垂線的轉(zhuǎn)角為零的變形協(xié)調(diào)條件建立力法典型方程。
　　 1、分析了薄壁箱形梁的受力特點,闡述其剪力滯后效應的概念,介紹了目

4、前解決剪力滯問題的主要理論和方法,并探討了其適用性和局限性。
　　 2、基于有限元理論,運用大型通用軟件ANSYS中的板殼單元對不同約束情況下的曲線箱梁進行建模分析,并且結(jié)合實驗對比分析了不同模型中剪力滯效應的變化。
　　 3、采用有限差分法分別對簡支、懸臂及兩跨連續(xù)曲線箱梁有機玻璃模型進行求解。結(jié)果表明,理論值與實測值吻合良好,從而驗證了本文計算方法及方程的正確性。
　　 4、探討斜支承曲線梁的受力性能,基于結(jié)