梁端约束条件和梗腋对箱梁弯曲简谐振动的影响

为分析梁端约束条件和梗腋对箱梁弯曲谐响应的影响,以剪力滞效应引起的附加挠度为广义位移,并计入其对体系总动能的影响。运用Hamilton原理建立了考虑剪切剪力滞效应影响的箱梁弯曲简谐振动变分解析解,引入反映箱梁动力特性的截面应力及挠度放大系数,详细分析梁端约束条件和梗腋对箱梁弯曲谐响应的影响。算例分析表明:不同梁端约束条件和梗腋影响的箱梁谐响应解析解与有限元数值解吻合良好;梁端约束条件越强,附加挠度及翘曲正应力在初等梁计算结果中的占比越大,截面应力及挠度放大系数越小;剪切效应对谐响应的影响大于剪力滞效应,且其差值比随振动频率的增大而增大;梗腋对初等梁谐响应的削弱影响较大,而对剪切剪力滞效应引起的附加挠度、翘曲正应力及放大系数的影响较小,分析梗腋对箱梁弯曲谐响应影响时,可按初等梁振动理论进行计算。

考虑梗腋影响的波形钢腹板组合箱梁剪力滞效应研究

考虑梗腋在波形钢腹板组合箱梁剪力滞效应的影响,通过剪力流公式定义了考虑梗腋影响的修正系数,运用变分法得到对应的微分方程,然后求出简支波形钢腹板组合箱梁在集中荷载作用下的剪力滞系数计算公式,采用数值模拟进行对比验证。最后通过调整梗腋尺寸参数,研究梗腋形状变化对剪力滞效应的影响。结果表明,考虑梗腋影响后的理论计算结果与有限元结果吻合较好;波形钢腹板组合箱梁的剪力滞效应现象随着梗腋影响系数的增大而减小;考虑梗腋影响的波形钢腹板组合箱梁剪力滞系数较未考虑情况大幅度降低,在集中荷载下剪力滞效应系数减小约10%;当梗腋宽度与上翼板宽度的比值大于0.5时,对剪力滞效应的影响变化较小,梗腋高度为其宽度的0.16~0.19倍时对剪力滞效应影响最大。

考虑梗腋影响的箱形梁剪力滞效应分析

为了分析梗腋对箱形梁剪力滞效应的影响,选取剪力滞效应引起的挠度变化为广义位移,在引入梗腋特性参数的基础上,运用能量变分法建立了考虑梗腋影响的箱形梁剪力滞效应控制微分方程,结合边界条件导出了集中和均布荷载作用下考虑梗腋影响的简支箱梁剪力滞效应解析解。基于某一实际工程算例,详细分析了梗腋及其参数变化对箱形梁剪力滞效应的影响。研究结果表明:考虑梗腋的计算结果与有限元数值解吻合更好;梗腋对箱形梁挠度和上翼板应力的削弱程度较大,对剪力滞系数的削弱程度较小;梗腋特性参数对剪力滞效应的影响近似呈线性分布;考虑梗腋时均布荷载作用下简支箱梁跨中截面顶板肋处的纵向应力减小了19.2%,跨中截面挠度变化和总挠度减小了12.4%和11.3%。