連續(xù)剛構橋變截面箱梁剪力滯效應分析.pdf

1、隨著交通工程建設的快速發(fā)展，能適應較寬橋面要求的單箱單室箱梁在連續(xù)梁橋、連續(xù)剛構橋建設中被廣泛采用。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，但是剪力滯效應明顯，造成翼板與腹板交界處產(chǎn)生應力集中，導致相應部位出現(xiàn)橫向裂縫，嚴重時有可能威脅到橋梁結構的安全。因此，進行剪力滯效應分析對于明晰剪力滯效應現(xiàn)象和保證橋梁結構安全具有實際意義。 本文應用基于最小勢能原理的能量變分法，得到了箱形梁剪力滯效應的基本微分方程，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基本微分方程的變分解。在此基礎上，推導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系數(shù)的變分解式。最后，通過對影響截面剪力滯系數(shù)諸要素的分析，采用改進的當量截面法，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江大橋引橋連續(xù)剛構橋為例，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。針對變截

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