统筹考虑全截面剪切变形能的单剪滞位移参数的薄壁箱梁剪力滞计算方法
舒小娟 钟新谷 沈明燕 黄敦文 张天予
湖南科技大学, 湖南湘潭 411201
Calculation method with single shear-lag displacement parameter for the shear lag of thin-wall box girders considering the shear deformation energy of whole section
Shu Xiaojuan Zhong Xingu Shen Mingyan Huang Dunwen Zhang Tianyu
Hunan Science and Technology University, Xiangtan 411201, China
摘要 从薄壁箱梁弯曲剪应力、剪切变形与截面纵向位移之间的关系入手,推导了箱梁全截面翼板与腹板纵向位移沿箱室周线的分布函数,据此提出优化的
箱梁全截面剪力滞翘曲广义坐标函数。基于能量变分原理建立了综合考虑全截面剪切变形能的单剪滞位移的弯曲剪力滞控制微分方程组。该微分方程与既有
的箱梁剪力滞理论形式上保持一致,而将翼板剪力滞分析与腹板的弯翘分析统一起来。均布荷载作用下的简支梁与悬臂梁算例分析表明,该算法求得的剪力
滞系数和挠度值与块体元模型吻合良好。与不考虑腹板剪切变形的算法比较,该理论计算的剪力滞系数和挠度计算结果误差更小。
关键词 :
  ,
箱梁 ,
剪切变形能 ,
剪力滞广义坐标 ,
剪力滞系数 ,
挠度
Abstract :According to the relationships among the flexural shear stress, shear deformation and sectional longitudinal displacement of
thin-walled box girder, the distribution function of longitudinal displacement around the cross-sectional perimeter of the girder was
derived. Based on this function, the optimized shear-lag warping generalized coordinate function for the full cross section of box
girder was proposed. Therefore, according to the energy variation principle, the flexural shear lag differential equation system, which
considers the shear deformation of flanges and webs with single shear-lag generalized displacement parameter, was established. The
equation system has the same form as that of existing ones, and it unifies the shear lag analysis of flange and the bending-warping
analysis of web. Based on the analysis of simply supported beam and cantilever beam under the uniform load, it was found that the shear
lag coefficient and deflection using the present algorithm agree well with those using the block element model. Compared with the
existing algorithms without considering the shear deformation of web, the present algorithm may lead to smaller errors in both shear
coefficients and deflections.
Key words :
box girder
shear deformation energy
shear lag generalized coordinate
shear lag coefficient
deflection
[1]
聂建国. 我国结构工程的未来——高性能结构工程 [J]. 土木工程学报, 2016, 49(9): 1-8.
[2]
应武挡 陈宗平. 型钢高强混凝土界面黏结传力机理及影响因素分析 [J]. 土木工程学报, 2016, 49(9): 53-63.
[3]
李国强 金华建 孙飞飞 陆 烨. 屈曲约束钢板剪力墙约束板研究(II)——承载力需求及试验验证 [J]. 土木工程学报, 2016, 49(7): 49-56.
[4]
杨詠昕 周 锐 张凯歌 葛耀君. 不同风嘴形式分体箱梁桥梁的静力风致稳定性能 [J]. 土木工程学报, 2016, 49(6): 84-93.
[5]
胡少伟 胡 亮. 两种不同加载方法下的混凝土剪切断裂过程对比研究 [J]. 土木工程学报, 2016, 49(6): 25-31.
[6]
金华建 李国强 孙飞飞 陆 烨. 屈曲约束钢板剪力墙约束板研究(I)——理论模型与刚度需求 [J]. 土木工程学报, 2016, 49(6): 38-45.
[7]
李小珍 宋立忠 张 迅. 基于现场锤击试验的高铁简支箱梁振动传递特性研究 [J]. 土木工程学报, 2016, 49(5): 120-128.
[8]
沈 星 倪晓博 叶爱君. 大跨度斜拉桥边墩新型横向钢阻尼器减震体系及设计方法 [J]. 土木工程学报, 2016, 49(5): 110-119.
[9]
许成顺 耿 琳 杜修力 张 敏. 反压对土体强度特性的影响试验研究及其影响机理分析 [J]. 土木工程学报, 2016, 49(3): 105-111.
[10]
刘 航 韩明杰 兰春光 王 涛 田玉基. 预应力加固两层足尺砖砌体房屋模型抗震性能试验研究 [J]. 土木工程学报, 2016, 49(3): 43-56.
[11]
袁 涌 魏 威 谭 平 五十嵐晃 朱宏平 家村浩和. 一种基于改进超弹性Zener模型的高阻尼橡胶隔震支座速度相关性本构模型 [J]. 土木工程学报, 2016, 49(3): 73-79.
[12]
赵宪忠 杨笑天 陈以一. 钢骨截面延展性对高含钢率SRC柱滞回性能的影响研究 [J]. 土木工程学报, 2016, 49(3): 80-90.
[13]
黄 宏 朱 琪 陈梦成 李 婷. 方中空夹层钢管混凝土压弯扭构件试验研究 [J]. 土木工程学报, 2016, 49(3): 91-97.
[14]
高 霖 郭恩栋 赵 颖 刘 智 刘述虹.
钢筋混凝土水池壁板弯曲裂缝的开展、自愈及渗漏试验研究
[J]. 土木工程学报, 2016, 49(3): 98-104.
[15]
权登州 王毅红 叶丹 井彦林 陈苏. 黄土地区地铁车站振动台试验研究 [J]. 土木工程学报, 2016, 49(11): 79-90.