波形鋼腹板組合箱梁剪力滯效應(yīng)研究.pdf

1、自波形鋼腹板組合箱梁?jiǎn)柺酪詠?lái)，由于其良好的受力性能，這種新穎的組合結(jié)構(gòu)已在國(guó)內(nèi)外大跨度橋梁建設(shè)中得到了廣泛的應(yīng)用，但與所有肋板式結(jié)構(gòu)相似，在這種組合箱梁中也存在剪力滯效應(yīng)。針對(duì)這種情況，本文應(yīng)用理論分析及有限元數(shù)值模擬對(duì)波形鋼腹板組合箱梁的剪力滯效應(yīng)進(jìn)行了研究，開(kāi)展的工作及得到的結(jié)論主要有：
　?。?）介紹了波形鋼腹板箱梁的歷史、發(fā)展、結(jié)構(gòu)形式、受力特征；對(duì)國(guó)內(nèi)外關(guān)于波形鋼腹板箱梁的研究狀況進(jìn)行了綜述。
　　（2）通過(guò)對(duì)波形

2、鋼腹板的縱向剛度比進(jìn)行計(jì)算得出，在豎向荷載作用時(shí)可忽略波形鋼腹板對(duì)組合結(jié)構(gòu)抗彎承載力的貢獻(xiàn)，而只計(jì)上、下混凝土翼板的作用。充分考慮波形鋼腹板組合箱梁自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，參照一般箱梁的剪力滯分析理論，擬定翼板縱向位移的橫向分布為箱梁橫向坐標(biāo)的四次拋物線函數(shù)。以能量變分法為基礎(chǔ)，推導(dǎo)波形鋼腹板箱梁翼板任一點(diǎn)的軸向應(yīng)力及剪力滯系數(shù)計(jì)算式。分析波形鋼腹板簡(jiǎn)支箱梁、懸臂箱梁、連續(xù)箱梁在肋板頂部對(duì)稱承受集中荷載或均布荷載作用時(shí)翼板剪力滯效應(yīng)沿梁縱、橫向

3、的分布規(guī)律。分析波形鋼腹板懸臂箱梁在承受集中荷載及均布荷載時(shí)，附加彎矩MF沿梁跨的縱向分布及正負(fù)剪力滯效應(yīng)臨界點(diǎn)坐標(biāo)x0的位置。給出數(shù)值算例，驗(yàn)證本文方法的有效性和正確性。
　?。?）為研究豎向荷載在組合箱梁頂板橫向的不同作用位置對(duì)剪力滯效應(yīng)產(chǎn)生的影響，采用對(duì)頂板、底板、懸臂板設(shè)置不同的縱向位移差函數(shù)，翼板縱向位移仍假定沿箱梁橫向按四次拋物線分布，考慮荷載在頂板的橫向作用位置不同對(duì)組合箱梁形變勢(shì)能的影響，按能量變分原理，建立波形鋼

4、腹板簡(jiǎn)支組合箱梁在荷載橫向變位下的控制微分方程，求解其剪力滯效應(yīng)。對(duì)算例利用ANSYS建立分析模型進(jìn)行計(jì)算，驗(yàn)證本文方法的正確性。分析得出：在荷載作用位置由肋板頂部往頂板中心移動(dòng)的過(guò)程中，頂板剪力滯效應(yīng)表現(xiàn)為由正向負(fù)的轉(zhuǎn)變；在集中荷載作用下，這種影響顯得尤為突出，但底板一直保持正剪力滯效應(yīng)不變。
　?。?）分析組合箱梁各結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)如寬跨比、寬高比、懸翼比、頂?shù)装搴穸?、波形鋼腹板波高的變化?duì)其剪力滯效應(yīng)的影響。結(jié)果表明，寬跨比的變