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問世以來，由于其良好的受力性能，這種新穎的組合結(jié)構(gòu)已在國內(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)。針對這種情況，本文應(yīng)用理論分析及有限元數(shù)值模擬對波形鋼腹板組合箱梁的剪力滯效應(yīng)進(jìn)行了研究，開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；對國內(nèi)外關(guān)于波形鋼腹板箱梁的研究狀況進(jìn)行了綜述。
　　（2）通過對波形

2、鋼腹板的縱向剛度比進(jìn)行計算得出，在豎向荷載作用時可忽略波形鋼腹板對組合結(jié)構(gòu)抗彎承載力的貢獻(xiàn)，而只計上、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，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的軸向應(yīng)力及剪力滯系數(shù)計算式。分析波形鋼腹板簡支箱梁、懸臂箱梁、連續(xù)箱梁在肋板頂部對稱承受集中荷載或均布荷載作用時翼板剪力滯效應(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，附加彎矩MF沿梁跨的縱向分布及正負(fù)剪力滯效應(yīng)臨界點坐標(biāo)x0的位置。給出數(shù)值算例，驗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剪力滯效應(yīng)產(chǎn)生的影響，采用對頂板、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組合箱梁形變勢能的影響，按能量變分原理，建立波形鋼

4、腹板簡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)。對算例利用ANSYS建立分析模型進(jìn)行計算，驗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的過程中，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對其剪力滯效?yīng)的影響。結(jié)果表明，寬跨比的變