曹雪峰

(衡阳公路桥梁建设有限公司， 湖南 衡阳　421001)



波形钢腹板箱梁的临界屈曲应力分析

曹雪峰

(衡阳公路桥梁建设有限公司， 湖南 衡阳421001)

摘要：通过对波形钢腹板箱梁的临界屈曲应力进行有限元数值模拟，结合相应屈曲理论计算其临界屈曲应力，对比分析了计算得出的各种临界屈曲应力，同时将波形钢腹板的波高、直板段水平长度、水平折叠角、腹板高度与厚度的尺寸改变，分析对其箱梁临界屈曲应力特性的影响规律。分析表明： ①波形钢腹板的波高的变化基本不会对箱梁的临界屈曲应力造成影响； ②避免波形钢腹板结构的局部屈曲失稳，直板段水平长度不宜过长； ③波形钢腹板的水平折叠角的增大可有效的提高整体屈曲的稳定性； ④设置的腹板高度不宜过高，以防止整体屈曲失稳； ⑤适当增加腹板的厚度有利于结构局部屈曲稳定性提高。

关键词：波形钢腹板； 箱梁； 临界屈曲应力； 有限元分析

0引言

结构自重是影响桥梁安全性的主要原因之一。与普通混凝土腹板箱梁桥相比，波形钢腹板箱梁桥是以1 mm左右的钢板替代40～80 cm厚的混凝土腹板，相应结构自重降低，跨越能力增强，因此，波形钢腹板不仅能节约成本，而且能提高施工的效率[1]。一般箱梁桥主梁的全部剪切应力主要作用在波形钢腹板上，其各应力的大小基本相同[2]。由于波形钢腹板的抗剪强度、剪切屈曲强度是确定其结构尺寸的主要因素，其中腹板上承受的极限剪力小于使用钢材的剪切强度即满足抗剪强度的要求，而剪切屈曲强度则需钢腹板同时符合局部屈曲、合成屈曲、整体屈曲等相关条件[3-5]。……