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考虑剪切变形波形钢腹板组合箱梁抗弯刚度实用计算方法

2011-10-30李世深孙斌

中国科技信息 2011年12期
关键词:箱梁有限元变形

李世深 孙斌

1 广西大学土木建筑工程学院,广西 南宁 530004

2 中铁二十工程局集团第四工程公司,山东 青岛 266061

考虑剪切变形波形钢腹板组合箱梁抗弯刚度实用计算方法

李世深1孙斌2

1 广西大学土木建筑工程学院,广西 南宁 530004

2 中铁二十工程局集团第四工程公司,山东 青岛 266061

本文假设组合箱梁的弯矩M全部由翼板来承担,剪力Q由波形刚腹板来承担,按照考虑剪切变形的Timoshen梁ko弯曲理论,推导出考虑波形刚腹板剪切变形的弯曲刚度计算式,在此基础上,将弯矩M按三角级数展开并近似取第一项,利用三角函数导数性质,得到简单的考虑波形刚腹板剪切变形对抗弯刚度折减系数表达式。通过验证模型,验证了这种等效在集中荷载和均布荷载下具有良好的精度。

波形刚腹板;组合箱梁;抗弯刚度;实用计算方法

引言

波形钢腹板组合箱梁由两种不同性质的材料组成,同时,波形钢腹板具有纵向褶皱效应[3],其抗弯抗扭刚度计算跟传统箱梁有区别,而结构刚度在设计计算或者研究分析中会涉及,本文分析波形钢腹板组合箱梁弹性阶段抗弯和抗扭刚度,为弯扭分析作准备。

1 考虑波形钢腹板剪切变形对截面抗弯刚度的折减系数

图1是一个波形钢腹板组合箱梁简支梁桥及断面。如图2,在计算竖向挠度V时,把梁看成这样的整体梁式受力构件:弯矩M由翼板完全承受,剪力Q由波形钢腹板承受[1]。

图1 波形钢腹板组合箱梁简支梁桥及断面

图2 竖向挠曲位移

竖向挠度V由两部分组成:由作用于翼板的弯矩M所产生的挠度VM,及作用于波形钢腹板的剪力Q所产生的挠度VQ。……

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