箱形梁剪力滞效应分析中的翘曲位移函数及广义内力研究

以薄壁箱梁的弯曲计算理论为基础,从分析翼缘板的面内剪切变形和弯曲剪力流的分布规律入手,从理论上证明二次抛物线是箱形梁剪力滞效应分析中的合理翘曲位移函数。选取剪力滞效应引起的附加挠度作为广义位移,用基于最小势能原理的能量变分法建立箱形梁剪力滞效应分析的控制微分方程和边界条件。对箱梁横截面上新出现的广义内力给出严密定义,并建立了剪力滞翘曲应力的简便计算公式,它与初等梁弯曲应力公式具有相同的形式。对一个简支箱梁模型的计算表明,计算值与实测值吻合良好,从而证实了本文的分析方法和建立的公式是正确的。不同于弯矩的分布,剪力滞广义力矩具有快速衰减的分布特征。对集中荷载作用下的简支箱梁算例,剪力滞效应使其跨中挠度增大达12%,工程实践中必须认真对待。     

箱梁剪滞翘曲位移函数的定义及其应用

提出了箱梁剪力滞效应计算中翘曲位移函数定义的新方法。由竖向弯曲荷载下箱梁截面的剪力流分布规律,定义符合箱梁各翼板剪切变形规律的剪力滞翘曲位移函数,该定义方法与箱梁剪力滞效应的力学定义完全吻合。通过对顶、底板具有不同厚度和内、外顶板具有不同宽度两种情况下的算例筒支粱在跨中集中力作用下的剪力滞效应对比分析,验证了基于剪切变形规律的剪滞翘曲位移函数对于箱梁剪力滞效应分析的精度和适用性。     

带柔性隔板弯曲连续箱梁有限条法分析

本文利用凝聚矩阵求隔板与箱联结点赘余力,进而分析带柔性隔板的曲线连续箱梁及其隔板的内力,并对刚、柔性隔板与无隔板多跨曲箱梁以及直条法与曲条法进行分析比较,表明本文计算结果是令人满意的,从中得到有关结论。     

按广义坐标建立具有移动质量的箱梁振动方程

在文献（５）讨论移动荷载作用于箱梁的基础上，进一步考虑了移动质量对梁的动力作用；推导，建立了与前者性质，形式完全不同的变系数振动方程，并用数值方法救是解答，算例验证了本文建立了振动方程是正确的。     

变高度简支箱梁剪力滞半解析解

基于结构动力学中的Ritz向量叠加法基本原理，建立了求解静力学中变高度简支箱梁剪力滞效应半解析解的分析方法．该方法以相同跨度、相同边界条件等截面Euler梁的振动模态及其导数为Ritz基函数，将箱梁的竖向挠度在模态空间线性展开，将剪切转角的最大差值在模态导数的空间线性展开，从而将变系数剪力滞效应微分方程组转变为线性代数方程组进行求解．随后分别进行截面高度为常量、线性衰减和抛物线变化箱梁的剪力滞计算．计算结果表明，截面高度变化越小，Ritz法收敛越快；随着参与计算模态阶数的增加，Ritz法的计算结果逐步收敛到解析解；采用10阶以上模态进行箱梁剪力滞系数的计算，计算误差小于5 %．     

集中弯矩作用下箱梁剪力滞效应的解析解

以承受集中弯矩的简支梁结构为对象,基于能量变分法,获得了剪力滞效应计算的解析解通式.分别对仅跨内承受集中弯矩和单侧梁端承受集中弯矩简支梁,以及两侧梁端承受相反弯矩的纯弯梁,提出了剪力滞效应计算的理论公式,揭示了该类型结构的剪力滞规律.通过简支箱梁算例,研究了3种集中弯矩工况下的剪力滞效应,并和有限元板壳数值解进行对比分析.研究表明,该解析方法可以有效计算简支梁承受集中弯矩时的剪力滞效应.简支梁在集中弯矩作用部位存在较为突出的剪力滞效应.     

内爆荷载作用下PC箱梁桥的动态响应过程

采用三阶段连续耦合有限元方法,对预应力钢筋砼(Prestressed reinforced concrete,PC)箱梁桥在内爆荷载作用下的动态响应过程进行了数值模拟,综合考虑了结构自重和预应力的影响,得到了PC箱梁桥局部和整体的破坏模式,并分析了破坏机理。结果表明:三阶段连续耦合有限元方法再现了PC箱梁桥局部破坏导致整体垮塌的物理过程;初始应力阶段,PC箱梁桥应力施加符合工程实际;局部响应阶段,腹板与顶板连接部位产生裂缝,顶板与底板在中央位置形成破口;整体响应阶段,在重力和预应力的作用下,箱梁桥先向上起拱,后向下垮塌,最终发生弯曲破坏。     

薄壁曲线箱梁剪力滞计算的有限段方法

采用能量变分法导出的控制微分方程的齐次解作为梁段的有限元位移模式,建立了考虑初曲率的弯曲、扭转、剪力滞耦合和畸变的半解析有限段模型.由直接刚度法导出了梁段单元的刚度矩阵;由功能原理获得单元荷载列阵,提出了一种能对工程中常用的多跨连续曲线箱梁剪力滞计算的有限段法.制作了一两跨连续曲线箱梁有机玻璃实验模型,分别进行了在集中荷载和均布荷载作用下的剪力滞效应实验研究.其结果与有限段法计算结果以及有限元法的计算值均符合良好,从而验证了有限段方法的正确性. 关键词： 薄壁箱梁 剪力滞 有限段法 模型实验     

变宽截面箱梁剪力滞效应研究

将变宽度截面箱梁的剪力滞翘曲位移函数定义为三次抛物线形式,用能量变分原理建立了分析变宽截面箱梁剪力滞效应的控制微分方程,并用差分法求解此方程。分别计算了简支箱梁在集中荷载和均布荷载作用下的正应力,并用有限元法作了验证。将计算结果与等截面箱梁的应力进行对比,总结变宽箱梁剪力滞效应的分布规律。结果表明,均布荷载作用下,相对于等截面梁,变宽箱梁的顶板应力变化幅度更大,峰值更高,箱梁的顶板宽度变化对剪力滞效应影响较大;在集中荷载作用下,等截面与变宽度箱梁跨中截面的应力相近,应力分布曲线吻合较好,说明顶板宽度变化对剪力滞效应影响较小;分别在集中和均布荷载作用下,箱梁跨中截面应力均为正剪力滞分布状态。当箱梁顶板、底板和悬臂板宽度相等时,剪力滞效应控制微分方程也适用于等截面箱梁。     

弹性分析法程序及箱形梁剪力滞系数的影响参数分析

本文首先介绍弹性分析的力法基础,流程框图及编制计算程序过程。通过程序来分析箱形梁剪力滞系数的影响参数,这里包括静定结构参数分析,其中探讨宽跨比、固端截面剪力滞系数的变化,宽高比的影响。截面型式对λ的影响,悬臂长度的影响以及荷载型式(集中力与均布力)对沿梁为直线变截面,抛物线变截面及等截面的悬臂固端梁的变化及影响。