梁端约束条件对箱形梁剪力滞效应的影响-东南大学学报.PDF

第４８卷第４期 东南大学学报（自然科 学版 ） Ｖｏｌ．４８Ｎｏ．４ 　 ２０１８年７月 ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＳＯＵＴＨＥＡＳＴＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ） 　 Ｊｕｌｙ２０１８ ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１－０５０５．２０１８．０４．０１２ 梁端约束条件对箱形梁 剪力滞效应的影响 张玉元　 张元海　 张　慧 （兰州交通大学土木工程学院，兰州７３００７０） 摘要：为了揭示梁端约束条件对箱形梁剪力滞效应的影响，选取剪力滞效应引起的附加挠度为 广义位移，在箱形梁横截面上引入３个翘曲位移修正系数，运用能量变分法建立了关于附加挠度 的控制微分方程及边界条件，导出了均布荷载作用下相应于不同梁端约束条件的箱形梁剪力滞 系数和附加挠度解析解．结合数值算例，详细分析了梁端约束条件对剪力滞系数和附加挠度的影 响．研究结果表明：该研究计算结果与有限元计算结果吻合良好；梁端约束程度越强，剪力滞系数 横、纵向分布曲线越陡峭，剪力滞附加挠度纵向分布曲线越平缓；正、负弯矩区的剪力滞系数纵向 分布规律与相应的简支箱梁和悬臂箱梁类似；与简支箱梁相比，一端固定另一端简支的箱梁和两 端固定的箱梁跨中截面顶板与腹板交汇处的剪力滞系数分别增大了１２．８６％和２５．６３％，跨中截 面的剪力滞附加挠度分别减小了１３．７９％和２５．６０％． 关键词：薄壁箱梁；剪力滞翘曲；梁端约束条件；能量变分法；附加挠度；剪力滞系数 中图分类号：Ｕ４４８．２１３　　文献标志码：Ａ　　文章编号：１００１－０５０５（２０１８）０４０６７１０７ Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｅｎｄｒｅｓｔｒａｉｎｔｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｎｓｈｅａｒｌａｇｅｆｆｅｃｔｏｆｂｏｘｇｉｒｄｅｒ ＺｈａｎｇＹｕｙｕａｎ　 ＺｈａｎｇＹｕａｎｈａｉ　 ＺｈａｎｇＨｕｉ （ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＬａｎｚｈｏｕＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｌａｎｚｈｏｕ７３００７０，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｒｅｖｅａｌｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｅｎｄｒｅｓｔｒａｉｎｔｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｎｔｈｅｓｈｅａｒｌａｇｅｆｆｅｃｔｏｆｂｏｘ ｇｉｒｄｅｒ，ｔｈｅａｄｄｉｔｉｏｎａｌｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎｉｎｄｕｃｅｄｂｙｓｈｅａｒｌａｇｅｆｆｅｃｔｗａｓｃｈｏｓｅｎａｓａｇｅｎｅｒａｌｉｚｅｄｄｉｓｐｌａｃｅ ｍｅｎｔ．Ｔｈｒｅｅｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｆａｃｔｏｒｓｏｆｔｈｅｓｈｅａｒｌａｇｗａｒｐｉｎｇｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｗｅｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｆｏｒｔｈｅｃｒｏｓｓ ｓｅｃｔｉｏｎ．Ｔｈｅｇｏｖｅｒｎｉｎｇｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｅｑｕａｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｂｏｕｎｄａｒｙｃｏｎｄｉｔｉｏｎｗｅｒｅｅｓｔａｂ ｌｉｓｈｅｄｂｙａｐｐｌｙｉｎｇｔｈｅｅｎｅｒｇｙｖａｒｉａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ．Ｔｈｅａｎａｌｙｔｉｃａｌｓｏｌｕｔｉｏｎｔｏｔｈｅａｄｄｉｔｉｏｎａｌｄｅｆｌｅｃｔｉｏｎ ａｎｄｓｈｅａｒｌａｇｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｆｏｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｅｎｄｒｅｓｔｒａｉｎｔｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｗｅｒｅｄｅｒｉｖｅｄｕｎｄｅｒｔｈｅｕｎｉｆｏｒｍｆｏｒｃｅ． Ｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｎｕｍｅｒｉｃａｌｅｘａｍｐｌｅｓ，ｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｅｎｄｒｅｓｔｒａｉｎｔｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｎｔｈｅａｄｄｉｔｉｏｎａｌｄｅｆｌｅｃ ｔｉｏｎａｎｄｓｈｅａｒｌａｇｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｗａｓａｎａｌｙｚｅｄｉｎｄｅｔａｉｌ．Ｎｕｍｅｒｉｃａｌｅｘａｍｐｌｅｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓｉｎｔｈｅｐｒｅｓｅｎｔｍｅｔｈｏｄａｒｅｉｎａｇｏｏｄａｇｒｅｅｍｅｎｔｗｉｔｈｔｈｏｓｅｂｙｔｈｅｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄ．Ｔｈｅ ｓｔｒｏｎｇｅｒｔｈｅｅｎｄｒｅｓｔｒａｉｎｔｃ