陈 宇，李 晶，李军卫，胡金萍，贺文彪

（黑龙江东方学院 建筑工程学部，黑龙江 哈尔滨 150086）

1 钢箱梁试验与有限元模拟

1.1 试验模型

荷载试验的作用和目的是通过对桥梁结构的直接加载后进行有关测试、记录与分析，为深入探索提供了科学依据。箱梁桥试验模型是由厚度为4mm的Q235钢板焊成的单室箱梁。三跨连续梁总长为4m，计算跨径1m＋2m＋1m，梁高0.12m，桥面宽 0.272m，加劲肋与横隔板间距0.25m。在箱梁顶面、底面和腹板布置17个测点，如图1所示。在主跨跨中和1／4、1／8、3／8截面处以及边跨跨中都布置了测点。试验采用油压千斤顶对试件主跨跨中分级加载，利用YJ 225静态电阻应变仪测定应变值。将百分表对称布置在计算截面，观测箱梁加载时的挠度变化。试验建立了0°、15°、30°、45°共4种不同斜交角的支座支撑条件。

1.2 有限元模拟

利用ABAQUS的壳单元模拟钢箱梁截面。特殊用途壳单元分为两类：薄壳单元和厚壳单元。当厚度和跨度比小于1／15时，可以忽略壳体的横向剪切变形，认为是薄壳问题，即垂直于壳中面的平面在变形中应保持垂直于壳中面。模型的钢板厚度仅为4mm，且梁体以受弯为主，钢板在变形中横向剪切变形的影响极小，属于薄壳问题。本文采用壳单元S4R5模拟钢板，实体单元C3D8模拟支座的垫条。为避免对塑性材料直接施加点荷载或集中力，施加荷载时，集中力施加在与顶板建立耦合约束的参考点上。计算时计入几何非线性和材料非线性，几何非线性问题的模拟只需在前处理分析中设定几何非线性的分析项即可实现，材料非线性问题的模拟利用低碳钢应力－应变曲线数值为被测对象的名义应力和名义应变。……