特殊支承條件下薄壁連續(xù)箱梁的梁段有限元分析.pdf

1、隨著交通運輸的大發(fā)展，在橋梁結構設計中，薄壁箱形截面梁空間結構的優(yōu)越性使其得到廣泛的應用和發(fā)展;在線路選線時，受周圍環(huán)境、跨線等因素的影響，路網的交叉干擾十分常見，斜交橋型的采用越來越多。在寬箱梁設計尤其寬翼緣的箱梁設計中剪力滯效應很突出，其對橋梁產生的負面影響很嚴重，設計中必須予以重視。因此，雖然很多學者對正交薄壁箱梁的剪力滯效應做了很多工作，但在斜支承條件下對其的研究卻很少，并且此時箱梁的受力更為復雜，在設計中很難控制。本文通過系統(tǒng)

2、性的理論推導，分析了在特殊支承條件下薄壁連續(xù)箱梁的彎益扭轉，并結合有限元理論，提出了一種針對薄壁箱梁撓曲扭轉有限元分析的一維有限梁段單元的分析方法，在箱梁解析理論中具有現實可靠的意義。
　　本文首先在初等梁理論的基礎上來考慮箱梁的剪力滯效應，合理選取箱梁彎曲翹曲位移模式，應用能量變分原理建立箱梁的彎曲微分方程;考慮剪切變形影響下的約束扭轉翹曲位移模式，通過應力應變關系以及結構平衡條件建立箱梁約束扭轉微分方程;分別解相應的齊次微分方

3、程，得到箱梁的彎曲、扭轉位移函數形式。然后以積分常量作為中間變量來推導剪滯效應下彎曲和約束扭轉的單元剛度矩陣，并由此疊加組合出彎曲扭轉總剛度矩陣;對單元荷載按照虛功的互等原理進行等效，得到桿端等效結點力。最后考慮特殊支承條件下箱梁的受力特性，將單元結點位移和單元結點力從形心坐標系和扭轉坐標系向支承坐標系中轉換，得到相應的參量表達式。根據以上可以對特殊支承條件下薄壁箱梁的梁段進行有限元分析，最終求得考慮剪滯效應的有限元解。
　　本文

4、根據有限元分析過程，應用Fortran語言編制了薄壁箱梁彎曲扭轉的一維有限元電算程序，并通過與試驗模型和ANSYS模型進行對比，驗證了其可靠性和現實意義。
　　通過本文理論推導和試驗模型分析，可以得出如下重要結論:
　?、傧淞杭袅谔厥庵С袟l件下更加明顯，并且靠近跨中支點截面的剪力滯效應比較突出，跨中截面處剪力滯效應影響一般;
　?、诩魷貓D與彎矩圖的變化趨勢十分相似，但是相對的數值大小和線形有很大差別;