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单箱双室变截面波形钢腹板组合梁剪应力分析
1
作者
冀伟
黄逸航
+3 位作者
罗奎
马凯耀
石旭辉
余壮果
《铁道科学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第3期1090-1101,共12页
为了研究单箱双室变截面波形钢腹板组合箱梁(CBBCSW)的剪应力分布规律,分析了单箱双室变截面CBBCSW的顶底板与波形钢腹板(CSW)的承剪问题。基于微元体平衡和切应力互等定理推导了变截面CSW的剪应力计算公式,并与等截面CSW剪应力计算公...
为了研究单箱双室变截面波形钢腹板组合箱梁(CBBCSW)的剪应力分布规律,分析了单箱双室变截面CBBCSW的顶底板与波形钢腹板(CSW)的承剪问题。基于微元体平衡和切应力互等定理推导了变截面CSW的剪应力计算公式,并与等截面CSW剪应力计算公式进行了对比。对各项剪应力的性质展开了研究,针对变截面CBBCSW的顶底板和参与承剪机理进行了分析,提出了底板承剪比例计算公式。以室内模型试验梁和一座单箱双室变截面CBBCSW为例,采用ANSYS有限元软件分别建立了试验梁与实桥的有限元模型,研究了不同约束体系下,剪应力在CSW上的分布以及顶底板与CSW参与承剪的规律。对比不同荷载情况下,有限元计算结果与理论公式计算结果的差异,分析不同荷载工况对顶底板与CSW参与承剪的影响。此外,分析了横隔板对单箱多室CBBCSW剪力分配的影响。研究结果表明:所提公式的理论结果与试验实测结果和有限元结果吻合较好,且底板参与承剪的比例不可忽视;变截面引起的“附加剪应力”是影响剪力传递的直接原因,弯矩的大小会直接影响底板参与承剪的比例;对称荷载下中腹板与边腹板的剪力分布几乎相同,而横隔板会改变CSW上剪力分配,靠近横隔板处的部位剪应力分布更均匀。研究结果可以为实际工程中变截面CSW的剪应力和承剪比的分析提供参考依据。
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关键词
组合箱梁
波形钢腹板
变截面
剪应力
承剪比
有限元分析
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职称材料
题名
单箱双室变截面波形钢腹板组合梁剪应力分析
1
作者
冀伟
黄逸航
罗奎
马凯耀
石旭辉
余壮果
机构
兰州交通大学土木工程学院
湖南大学土木工程学院
同济大学机械与能源工程学院
出处
《铁道科学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第3期1090-1101,共12页
基金
国家自然科学基金资助项目(52168019)
甘肃省重点研发计划-工业类项目资助(23YFGA0043)
+1 种基金
兰州市人才创新创业项目(2021-RC-39)
陇原青年创新创业人才(团队)项目(20220418-TD-01)。
文摘
为了研究单箱双室变截面波形钢腹板组合箱梁(CBBCSW)的剪应力分布规律,分析了单箱双室变截面CBBCSW的顶底板与波形钢腹板(CSW)的承剪问题。基于微元体平衡和切应力互等定理推导了变截面CSW的剪应力计算公式,并与等截面CSW剪应力计算公式进行了对比。对各项剪应力的性质展开了研究,针对变截面CBBCSW的顶底板和参与承剪机理进行了分析,提出了底板承剪比例计算公式。以室内模型试验梁和一座单箱双室变截面CBBCSW为例,采用ANSYS有限元软件分别建立了试验梁与实桥的有限元模型,研究了不同约束体系下,剪应力在CSW上的分布以及顶底板与CSW参与承剪的规律。对比不同荷载情况下,有限元计算结果与理论公式计算结果的差异,分析不同荷载工况对顶底板与CSW参与承剪的影响。此外,分析了横隔板对单箱多室CBBCSW剪力分配的影响。研究结果表明:所提公式的理论结果与试验实测结果和有限元结果吻合较好,且底板参与承剪的比例不可忽视;变截面引起的“附加剪应力”是影响剪力传递的直接原因,弯矩的大小会直接影响底板参与承剪的比例;对称荷载下中腹板与边腹板的剪力分布几乎相同,而横隔板会改变CSW上剪力分配,靠近横隔板处的部位剪应力分布更均匀。研究结果可以为实际工程中变截面CSW的剪应力和承剪比的分析提供参考依据。
关键词
组合箱梁
波形钢腹板
变截面
剪应力
承剪比
有限元分析
Keywords
composite box girder
corrugated steel web
variable cross-section
shear stress
shear ratio
finite element analysis
分类号
U488.216 [交通运输工程—载运工具运用工程]
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题名
作者
出处
发文年
被引量
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1
单箱双室变截面波形钢腹板组合梁剪应力分析
冀伟
黄逸航
罗奎
马凯耀
石旭辉
余壮果
《铁道科学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
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