应用Goodman弹性夹层法对双层组合梁弹性阶段变形的理论分析.pdf

第! 卷，第# 期$ $ $ $ $ $ $ $ $ 中 国 铁 道 科 学 %’( ! )( #$ ! * * + 年 , 月$ $ $ $ $ $ $ $ $ -./)0 10/2304 5-/6)-6 57897:;7 ，!**+$ 文章编号：=**=?+@! （!**+ ）*#**++*# 应用!#$% 弹性夹层法对双层组合梁 弹性阶段变形的理论分析 = = ! @ 王$ 刚 ，王福建 ，邱佩璜 ，曾进忠 （=A 浙江大学 建筑工程学院，浙江 杭州$ @=**! ；! A 杭州市市政设施监管中心，浙江 杭州$ @=***@ ； @A 上海市市政工程设计研究院，上海$ !***** ） $ $ 摘$ 要：将混凝土板与钢梁的接触面模拟成BC:DE 非线性弹性夹层，用BC:DE 弹性夹层法分析双层组 合梁在弹性工作阶段的滑移及挠度与荷载之间的关系。通过引入边界条件计算出梁在该约束条件下的滑移规律。 用有限元软件0)545 建立! 跨双层连续组合梁的空间模型对该方法的准确性进行验证。计算结果表明，当荷载 较小时采用解析法和有限元法计算上层混凝土的界面滑移和挠度值非常接近，两者之差小于F ，该解析法对双 层梁在弹性阶段的挠度及滑移变形分析是可行的。 $ $ 关键词：双层组合梁；BC:DE 弹性夹层；滑移变形；弹性阶段；理论分析 $ $ 中图分类号：GH@,I( , ；GH@=( =$ $ 文献标识码：0 $ $ 双层组合梁是在连续组合梁的负弯矩区钢梁下 !!J #!J * !J $ $ （= ） ［=］ { } [ ] { } 翼缘设置混凝土板 ，如图= 所示。BC:DE 弹性 !!K * #!K !K 夹层方法能够较好地反映接触面切向应力和变形的 式中：#!J 和#!K 分别为层间水平剪切刚度和竖向掀 发展，考虑接触面变形的非线性特性，可应用于双 起刚度； 和 分别为层间剪切力和法向力； !!J !!K !J 层梁的弹性分析［! ］。本文采用 BC:DE 弹性夹层 和 分别为层间水平相对位移和法向位移。 !K 方法对双层组合梁的变形进行理论研究。 图=$ 双层连续组合梁侧面图 =$ 双层组合梁的理论分析方法及公式 图!$ BC:DE 弹性夹层 推导 $ $ BC:DE 弹性夹层法除了计入层间挤压作用 外，还计入了层的掀起效应，同时层间剪切力除了 ! !# !#$% 弹性夹层法 与层间的相对滑移变形有关外，还与相邻两层介质 美国学者1( 6( BC:DE 提出的非线性界面单 的转角有关。 元最初应用于岩石力学，后来被广泛应用于土木工 ! $# 应用 !#$% 弹性夹层方法计算双层组合 程中作为有限元接触面单元。 梁的基本假定 BC:DE 弹性夹层法采用无数微小的双向弹簧 = ）竖向层间掀起力与相邻层的竖向相对位移 描述多层连续介质之间的关系，如图! 所示