特殊支承箱梁剪力滯效應(yīng)的有限元分析.pdf

1、隨著交通事業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展，在高等級(jí)線路和城市道路網(wǎng)的建設(shè)中，斜交支承薄壁箱梁的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。為了適應(yīng)周?chē)h(huán)境的限制或適應(yīng)線路的走向，需要將箱梁橋的墩臺(tái)與橋軸線斜交布置。箱形梁受力非常復(fù)雜并且彎扭耦合現(xiàn)象非常顯著，這就使得剪力滯效應(yīng)有明顯的變化。國(guó)內(nèi)外的學(xué)者對(duì)箱梁剪力滯效應(yīng)的研究做了很多的工作，但是大都是針對(duì)正交薄壁箱梁展開(kāi)工作的，對(duì)于特殊支承的箱梁剪力滯效應(yīng)的研究并不是很多。
　　本文就集中荷載、對(duì)稱荷載、偏心荷載和均布荷載工況下

2、，分析了特殊支承下剪力滯效應(yīng)隨著斜交角變化的規(guī)律以及斜交角對(duì)相應(yīng)截面應(yīng)力產(chǎn)生的影響。對(duì)特殊支承下薄壁箱梁的剪力滯效應(yīng)展開(kāi)分析，利用大型通用有限元軟件ANSYS分析了一些截面的剪力滯效應(yīng)。由于本文模型中橋墩與梁軸線并不是正交，而是存在斜交角的，這勢(shì)必會(huì)對(duì)箱梁受力產(chǎn)生影響，進(jìn)而影響剪力滯效應(yīng)。通過(guò)分析，可以得出箱梁控制截面上應(yīng)力和剪力滯效應(yīng)的一些規(guī)律。本文的主要研究成果如下：
　?。?）相對(duì)于正交箱形梁橋而言，特殊支承下箱梁的受力更為

3、復(fù)雜。在集中荷載、對(duì)稱荷載和偏心荷載的作用下，所研究截面的應(yīng)力都是隨著斜交角的增大而減小，斜交角越大，衰減的速率也會(huì)隨之加快。
　　（2）通過(guò)荷載的作用，可以發(fā)現(xiàn)，在靠近荷載處、腹板和頂板連接處、腹板和底板連接處和支承點(diǎn)處的部位剪力滯效應(yīng)非常明顯。這是由于這個(gè)位置的應(yīng)力比較大，影響了周?chē)孛鎽?yīng)力的分布，進(jìn)而造成了剪力滯效應(yīng)的突出，這需要在橋梁設(shè)計(jì)中充分考慮。
　?。?）由于斜交角的存在，在某些截面的翼緣板上，既有拉應(yīng)力存在，

4、同時(shí)還有壓應(yīng)力存在，也就是說(shuō)在同一個(gè)翼緣板上拉壓應(yīng)力同時(shí)存在，受力非常復(fù)雜。
　?。?）在集中荷載、對(duì)稱荷載和偏心荷載作用下，特殊支承下的箱梁截面的應(yīng)力分布并沒(méi)有對(duì)稱性。這主要是由于特殊支承造成的，此外還和箱梁的彎曲翹曲以及約束扭轉(zhuǎn)翹曲有關(guān)。
　　（5）在偏心荷載作用下，會(huì)出現(xiàn)上翼緣板處的剪力滯效應(yīng)特別顯著的現(xiàn)象，這是有別于一般情況的一個(gè)特點(diǎn)，這與箱梁空間受力特性、特殊支承和荷載位置有關(guān)。
　?。?）在不相同的斜交角下