双线混凝土U型梁的剪力滞效应研究

• 作者: 王旭飞 赵亚宁 冀伟
• 来源期刊: 铁道科学与工程学报
• 学科: 交通运输
• 关键词: U型梁 势能驻值原理 剪力滞效应 有限元 有效分布宽度
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 桥梁隧道与结构|Bridge,Tunnel and Structure
• 页码范围: 181-190
• 页数: 10页
• 分类号: U24
• 语种: 中文
• DOI: 10.19713/j.cnki.43-1423/u.T20210084

摘要

为了研究双线混凝土U型梁的剪力滞效应,对U型梁截面进过合理简化,选取轴力自平衡的余弦函数定义了翘曲位移函数.在考虑剪滞效应和剪切效应的基础上,构建了双线混凝土U型梁的总应变能函数.利用势能驻值原理,推导出了简支、悬臂和连续双线混凝土U型梁分别在均布荷载和集中荷载作用下的剪力滞系数解析解.以某实际工程双线混凝土U型梁为例,对解析法和有限元模型计算得到的剪力滞系数进行对比分析.计算双线混凝土U型梁道床板的有效分布宽度,并基于有限元模型的计算结果,对理论解的有效分布宽度进行系数修正.研究结果表明:剪力滞系数的理论计算结果与有限元模型计算结果的最大偏差不超过±10％,表明所推导解析解的精度较高;双线混凝土U型梁在均布荷载和集中荷载作用下,跨中截面的剪力滞变化规律相同,均在主梁和道床板交界处剪力滞系数最大,随离交界处距离的增大而减小;相比均布荷载作用,集中荷载作用下的剪力滞效应更明显,需在实际工程中重点考虑;在双线混凝土U型梁道床板有效分布宽度的计算中,引入修正系数1.05对解析计算结果加以修正,以得到更精确的结果.基于理论推导所得的双线混凝土U型梁剪力滞效应变化规律,以及对道床板有效分布宽度提出的修正系数,可为同类型桥梁的设计计算提供参考依据.