波形钢腹板PC箱梁剪力滞效应的能量变分法解

摘要

为研究波形钢腹板预应力混凝土箱梁的剪力滞效应,引入β次曲线和近似余弦函数,根据变分原理推导出了简支梁和悬臂梁结构在典型荷载工况下的剪力滞系数计算公式,运用叠加法和肢解法将剪力滞计算方法推广应用到超静定桥梁的剪力滞系数求解中.采用有限元分析软件ANSYS和MIDAS/FEA建立波形钢腹板预应力混凝土箱梁空间模型,通过对比有限元计算结果,对能量变分解析方法进行了验证.对波形钢腹板PC箱梁开展了参数分析,得到了剪力滞系数随钢腹板厚度和宽跨比变化规律.研究结果表明:剪力滞系数值随纵向翘曲位移函数阶次的增加而增大,不宜引入高阶函数来求解波形钢腹板PC箱梁剪力滞问题;悬臂箱梁的剪力滞系数随着宽跨比增大显著升高,均布荷载下的剪力滞系数比集中荷载下要大;运用叠加法和肢解法解超静定桥梁的剪力滞问题简单高效,结果可靠.