波形鋼腹板組合箱梁的扭轉和畸變效應分析.pdf

1、波形鋼腹板組合箱梁（CSW組合箱梁）作為一種新型的鋼混組合梁，具有經(jīng)濟性、高效性、施工便利性等優(yōu)點，在國內外迅速得到推廣和發(fā)展。對于結構整體構造而言，波形鋼腹板與混凝土頂?shù)装逵杉羟羞B接件連接，箱梁的抗扭性能有所降低。CSW組合箱梁在荷載作用下的扭轉和畸變效應是不可忽略的。本文以單箱單室直線型CSW組合箱梁作為研究對象，主要從約束扭轉和畸變效應兩方面對其受力性能進行研究，主要開展了以下工作。
　　對CSW組合箱梁的約束扭轉進行分析，

2、首先假定荷載作用下CSW組合箱梁截面形狀保持不變，從純扭轉理論出發(fā)，計入截面由扭轉產(chǎn)生的剪切變形。然后利用薄壁結構中應力應變關系和翹曲應力在組合箱梁截面內滿足自平衡條件，推導出有關約束扭轉翹曲正應力、翹曲剪應力的計算表達式及約束扭轉控制微分方程，并以扭轉角、翹曲位移、翹曲雙力矩和扭矩為4個初參數(shù)求解微分方程。同時，針對約束扭轉問題中需要用到的CSW組合箱梁截面扭轉幾何特性，本文通過選取合理輔助極點，推導出扭轉中心、主扇性坐標、主扇性慣性

3、矩及主扇性靜矩的簡便公式，并通過數(shù)值算例驗證了公式的正確性。結合算例分析簡支組合箱梁跨中作用集中扭矩時翹曲雙力矩沿梁長的變化，揭示了波形鋼腹板傾角對截面扭轉幾何特性的影響及翼緣板寬度和梁高等參數(shù)變化對翹曲正應力的影響規(guī)律。
　　對CSW組合箱梁的畸變效應進行分析，通過定義混凝土頂?shù)装搴筒ㄐ武摳拱逑鄬τ诨冎行牡幕兘铅肈為畸變位移，忽略由于畸變截面變形產(chǎn)生的剪切應變，建立了鋼腹板與混凝土底板兩部分畸變角分量之間的關系，推導出CSW

4、組合箱梁畸變中心位置、角點應力比以及組合箱梁畸變翹曲慣性矩的計算式?；谧钚菽茉?，建立了畸變控制微分方程，以畸變角、畸變翹曲位移、畸變翹曲雙力矩及畸變矩作為初參數(shù)，求解微分方程，并導出CSW組合箱梁畸變翹曲正應力的計算公式。對CSW組合箱梁的畸變翹曲正應力與傳統(tǒng)混凝土箱梁結果進行對比，驗證CSW組合箱梁抗扭性能降低導致其畸變效應顯著。同時通過數(shù)值算例分析，驗證了本文計算方法的正確性。按本文方法求得的翹曲應力值與Ansys有限元計算值