薄壁曲線箱梁剪力滯數值計算與實驗研究.pdf

1、在薄壁箱梁中，剪力滯效應分析是一個非常重要的問題。國內外專家對直線箱梁的剪力滯效應研究很多，并提出了許多理論方法，但是這些方法都存在一定的假設，且分析過程繁瑣，已經無法適應于復雜結構的分析。曲線箱梁與直線箱梁不同，其主要特點是：由于曲率的存在，僅僅在對稱豎向荷載作用下，也將同時產生彎曲和扭轉并相互影響，即所謂彎扭耦合作用，這就使曲線箱梁的結構分析要比直線箱梁復雜得多。隨著計算機性能的提高，數值分析法能夠全面考慮力學問題的各種影響因素，且

2、具有較好的計算精度，成為剪力滯分析的重要方法。本文利用板殼有限元分析方法，建立曲線箱梁板殼有限元計算模型，并且通過實驗進一步考察了曲線箱梁彈性階段的剪力滯后現象和受力行為，主要內容如下：
　　 1.分析了薄壁箱形梁的受力特點，闡述了其剪力滯后效應的概念，介紹了目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.總結了多個國家的多種規(guī)范中處理箱梁剪力滯效應的方法，并對其進行了對比研究。
　　

3、3.基于有限元理論，運用大型通用軟件ANSYS對不同因素情況下的曲線箱梁進行了建模，分析了各種因素對剪力滯效應的影響?？紤]的影響因素主要包括：曲率半徑、高寬比、板厚比、寬跨比等。從中總結出剪力滯隨影響因素變化的規(guī)律，由此可得出對剪力滯效應影響最大的因素為寬跨比，并針對設計中如何減小剪力滯效應提出了建議。
　　 4.使用一種雙脊骨空間有限元模型，模擬了曲線箱梁的固有振動特性，并與殼元模型和實體元模型的計算結果進行了對比分析，驗證了

4、雙脊骨模型的可靠性。另外，對雙脊骨模型的脊骨間距、橫向連接間距等參數對結構振動特性的影響進行了分析。
　　 5.通過對曲線薄壁箱梁模型在靜力荷載作用下的實驗研究與分析，證實了曲線薄壁箱梁抗彎情況下存在剪力滯現象，實驗結果與ANSYS仿真結果吻合良好。
　　 6.首次考慮了曲箱梁結構在地震動載荷作用下的剪力滯效應，并通過對比得出了結構在靜載和地震動載荷作用下不同的剪力滯分布規(guī)律，得到了一些曲箱梁剪力滯的新結論。