荷载横向作用位置对偏心荷载分解法影响分析

为改善单箱单室薄壁箱形梁在横向任意荷载作用下偏心荷载分解法的局限性,基于控制变量原则,设计了不同横向荷载作用位置(e=ab)下偏心荷载分解法的影响参数:箱形梁宽跨比b/L、高跨比H/L、高宽比H/b、顶板厚度与腹板厚度比to/tw,利用Abaqus有限元软件建立不同参数下的有限元模型,分析了上述因素对偏心荷载分解法的影响。结果表明:箱形梁宽跨比b/L、高跨比H/L、高宽比H/b对偏心荷载分解法的影响可以忽略不计,顶板厚度与腹板厚度to/tw对偏心荷载分解法起主要影响,反对称荷载系数k随着顶板厚度与腹板厚度比4/九的增大而减小。提出了考虑顶板厚度与腹板厚度比to/tw影响的反对称荷载系数怡与偏心距系数a之间的简化计算方法,解决了荷载横向作用位置对偏心荷载分解法的影响,有助于箱形梁空间效应理论的广泛应用。

荷载横向变位下变截面连续箱梁剪滞分析的有限梁段法

为研究荷载横向作用位置变化对箱梁剪滞效应的影响，对箱梁顶、底板、悬臂板分别设置了不同的剪滞纵向位移差函数；假定纵向翘曲位移沿横向分布为k次抛物线，并考虑剪滞和剪切双重效应的影响，通过能量变分法推导出了荷载横向变位时梁段单元的平衡控制微分方程组及其闭合解；提出了能对工程中常见的变截面连续箱梁剪滞效应进行分析的有限梁段法。该方法计算结果与有限元模型、已有模型试验结果的最大误差在5．95％～9．74％之间，两种工况下计算结果的叠加与有限元结果相对误差在0．07％～19．18％之间，均吻合良好，说明将基于有限梁段法的剪滞效应变分解和叠加原理用于求解复杂力状态下的剪滞效应是可行的。剪滞翘曲位移横向分布函数精度选择的研究结果表明：均布荷载分别作用于腹板顶部、项板中心时，翘曲位移横向分布函数宜分别选用三次、二次抛物线。

考虑荷载横向变位时箱梁剪滞效应的解析解

通过对3种翼板分设不同的纵向位移差函数,并假定纵向位移沿横向分布规律为三次抛物线,计算外力势能时考虑荷载横向作用位置的影响,然后根据能量变分法,分别推导出集中、均布荷载横向变位时简支梁的应力和剪滞系数公式,本文方法计算结果与有限元模型结果吻合良好,验证了本文所作假定和理论推导的正确性。荷载横向变位时剪滞系数沿纵向的变化曲线表明:荷载由腹板顶部向顶板中心移动时,顶板受影响最明显,且由负剪滞效应变为正剪滞效应,腹板则相反;均布荷载作用下,越靠近支点剪滞效应越大,集中力作用下,作用位置局部区域内剪滞效应影响较大,其他区域几乎无影响,荷载作用点由腹板靠近顶板中心时,剪滞影响范围逐渐增大。

荷载横变位下箱梁剪滞效应的二次抛物线解

不同于以往将荷载作用于箱梁的肋板处研究剪力滞效应,采用将对称的荷载作用于上翼缘板的其他横向位置,结合数值模拟的结果,以二次抛物线作为箱梁翼缘板的纵向位移函数,通过能量变分法,推导出荷载作用在横向任意位置时箱梁的应力,从而得到荷载在不同横向位置时箱梁剪力滞效应的变化规律.

箱梁剪力滞计算的三维退化梁板单元法

采用三维退化梁、板单元组合的方法 ,分析了薄壁箱形梁在对称荷载作用的弯曲问题。通过具体算例 ,给出箱梁翼板上下表面的弯曲正应力分布曲线 ,讨论了横向荷载作用位置变化对箱梁剪力滞效应的影响 ,为该类问题的计算提供了一种较为行之有效的方法。

钢底板波形钢腹板组合箱梁桥剪滞效应分析

研究对象采用中川机场在建钢底板波形钢腹板组合箱梁桥,并将钢底板等效为混凝土底板,探讨了荷载作用对钢底板波形钢腹板组合箱梁的剪力滞效应的影响。分别对箱梁顶板、悬臂板和底板取纵向位移差函数,箱梁纵向位移差函数设为三次抛物线。运用能量变分法推导出了顶、底板剪力滞效应的体系总势能。利用最小势能原理得出了简支梁在弯曲荷载作用下的微分方程,进一步得出了集中荷载下简支箱梁位移及截面应力解。建立了实际桥梁精细化有限元模型,进行了加载试验验证。讨论了该桥跨中截面顶底板纵向正应力、剪力滞系数的变化规律。结果显示,跨中截面位移及其顶底板应力分布三者结果吻合良好。通过有限元分析和模型试验验证本文方法的正确性,为钢底板波形钢腹板剪力滞效应分析提供有效方法。