陈建芳，李 伟，谢雯馨，罗振先

(1.广西大学土木建筑工程学院工程防灾与结构安全教育部重点实验室，广西 南宁 530004；2.郑州市市政工程勘测设计研究院广州分院，广东 广州 510640)

考虑扭转和畸变效应的薄壁箱梁超收敛单元研究

陈建芳1，李 伟2，谢雯馨1，罗振先1

(1.广西大学土木建筑工程学院工程防灾与结构安全教育部重点实验室，广西 南宁 530004；2.郑州市市政工程勘测设计研究院广州分院，广东 广州 510640)

文章基于Benscoter梁理论和箱梁畸变理论，建立了一个关于薄壁箱梁约束扭转问题的2节点8自由度的超收敛单元，该单元可以精确考虑薄壁箱梁的扭转和畸变效应，只需一个单元就可得到精确解。通过与Vlasov的广义坐标法进行算例比较，证明该单元有较高的精度。

薄壁箱梁；约束扭转；畸变；单元

0 引言

薄壁梁由于其强度高、重量轻和材料利用率高的特点，被广泛用于许多工程应用中。特别是具有封闭横截面的薄壁梁，具有较高的抗扭和抗弯性能。由于闭口薄壁截面变形的复杂性，在桥梁结构和一些重要结构的设计中，扭转和畸变效应是非常重要的考虑因素。

有许多良好的有限梁单元都是基于Timoshenko梁理论，但是这些梁单元不能较为全面地考虑闭口薄壁梁[1]，传统的梁单元通常具有六个自由度，三个平动位移和三个转角位移，而忽略了横截面的变形，导致高估了梁的刚度。Vlasov提出了一套较为全面的关于矩形薄壁箱梁的翘曲和畸变研究理论，在此基础上，对于薄壁……