谢上飞

钢−超高性能混凝土组合梁剪力滞分析的有限梁段法

谢上飞

(湖南省交通科学研究院有限公司，湖南 长沙 410015)

在选定的剪力滞翘曲位移函数的基础上，钢-超高性能混凝土(UHPC)组合梁剪力滞控制微分方程以及相应边界条件可基于能量变分法推导得到。将钢-UHPC组合梁离散为若干梁段，通过剪力滞控制微分方程的常数求解，可得到用于求解钢-UHPC梁段单元剪力滞效应的系数矩阵和广义荷载列阵，从而建立梁段单元各结点具有2个剪力滞未知量的有限梁段法。以余弦函数作为钢-UHPC组合梁的翘曲位移函数，运用有限梁段法研究以矮肋式UHPC桥面板作为桥面系的轻型组合梁的剪力滞效应。为了验证有限梁段法求解等截面钢-UHPC组合梁剪力滞效应的正确性，比较不同边界条件下钢-UHPC组合梁在施加均布荷载和集中荷载时的剪力滞系数与由变分法得到的组合梁剪力滞一般解，吻合度较好。应用于钢-UHPC组合梁剪力滞分析的有限梁段法简单实用，计算公式简洁，也可以将其应用于变截面钢-UHPC组合梁的剪力滞效应的求解。

钢-UHPC组合梁；剪力滞；变分法；余弦函数

钢−混凝土组合梁具有结构受力合理、建造成本相对较低的优势，因而在桥梁建设中受到普遍的青睐[1]。然而，普通混凝土材料内部气泡、孔隙、微裂纹等缺陷较多，其力学强度及耐久性有限。因此传统的钢−混凝土组合梁存在结构自重大、耐久性病害多等问题，不仅增加了维护成本，也制约了其在桥梁工程中，特别是大跨桥梁结构中的应用。……