张元海 黄洪猛 梁永永

(兰州交通大学土木工程学院, 兰州 730070)

薄壁箱梁在偏心竖向荷载作用下表现出复杂的空间受力性能,其横截面上的应力大小及分布难以通过初等力学方法进行计算,传统的应力验算方法已不能保证混凝土薄壁箱梁的抗裂性.为此,《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG 3362—2018)明确要求对复杂形式薄壁箱梁应采用精细化分析方法,如考虑翘曲效应的七自由度模型、折面梁格模型等,并补充规定了对箱梁顶板和底板等板件平面内主拉应力验算的要求,以免产生各板件平面内的斜裂缝.此外,还引入了正应力和剪应力放大系数的计算公式,以充分反映箱梁的空间受力性能.

混凝土薄壁箱梁在偏心竖向荷载作用下的扭转问题均表现为约束扭转,横截面内的翘曲正应力和剪应力显著影响主拉应力大小和分布,是斜截面抗裂性验算时必须计算的内容.因此,研究薄壁箱梁约束扭转剪应力计算方法具有重要意义.近年来,许多学者在薄壁箱梁的约束扭转方面开展了深入研究.Wang等[1]将箱梁扭转角分解为自由翘曲扭转角与约束剪切扭转角,给出了总剪应力的4个分量及其计算公式.徐勋等[2]基于广义坐标法建立了扭转状态下薄壁箱梁的位移模式,用混合变分原理推导了控制微分方程,论证了通过力矩平衡条件和翘曲连续条件2种剪应力计算方法的统一性.张元海等[3]针对有悬臂翼缘板的箱……