連續(xù)剛構(gòu)橋變截面箱梁剪力滯效應(yīng)分析.pdf

1、隨著交通工程建設(shè)的快速發(fā)展，能適應(yīng)較寬橋面要求的單箱單室箱梁在連續(xù)梁橋、連續(xù)剛構(gòu)橋建設(shè)中被廣泛采用。箱梁截面形式具有橫向翼緣板寬、腹板間距大和箱壁薄等特點(diǎn)，但是剪力滯效應(yīng)明顯，造成翼板與腹板交界處產(chǎn)生應(yīng)力集中，導(dǎo)致相應(yīng)部位出現(xiàn)橫向裂縫，嚴(yán)重時(shí)有可能威脅到橋梁結(jié)構(gòu)的安全。因此，進(jìn)行剪力滯效應(yīng)分析對(duì)于明晰剪力滯效應(yīng)現(xiàn)象和保證橋梁結(jié)構(gòu)安全具有實(shí)際意義。 本文應(yīng)用基于最小勢(shì)能原理的能量變分法，得到了箱形梁剪力滯效應(yīng)的基本微分方程，并分別

2、假定翼板縱向位移函數(shù)為三次拋物線和四次拋物線規(guī)律變化，從而得到了箱梁剪力滯效應(yīng)基本微分方程的變分解。在此基礎(chǔ)上，推導(dǎo)了集中荷載和均布荷載作用下等截面懸臂箱梁剪力滯效應(yīng)系數(shù)的變分解式。最后，通過對(duì)影響截面剪力滯系數(shù)諸要素的分析，采用改進(jìn)的當(dāng)量截面法，得到了變截面懸臂箱梁的剪力滯系數(shù)理論解式。 以新建武漢天興洲公鐵兩用長(zhǎng)江大橋引橋連續(xù)剛構(gòu)橋?yàn)槔?，分別建立了本橋施工階段變截面懸臂箱梁和成橋狀態(tài)全橋的平面有限元和空間有限元模型。針對(duì)變截

3、面箱梁和全橋分別進(jìn)行了多種荷載工況下的剪力滯效應(yīng)分析，并將有限元分析結(jié)果與能量變分當(dāng)量截面法結(jié)果進(jìn)行了比較，證實(shí)本文所采用當(dāng)量截面法可有效準(zhǔn)確地應(yīng)用于計(jì)算變截面箱梁的剪力滯效應(yīng)。另外，本文還將自適應(yīng)網(wǎng)格劃分有限元法計(jì)算結(jié)果和映射網(wǎng)格劃分實(shí)體有限元計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了比較，得到了自適應(yīng)有限元法在邊界截面和應(yīng)力分布不均勻處應(yīng)力值計(jì)算更為精確的結(jié)論。 最后，本文還針對(duì)變截面懸臂箱形梁進(jìn)行了影響因素分析，考慮了幾何參數(shù)跨寬比、翼緣板剛度與截面