基于板元框架法的钢底板波形钢腹板组合箱梁畸变效应分析

Abstract

为分析钢底板波形钢腹板梯形组合箱梁的畸变效应，利用圣维南原理考虑顶底板对波形钢腹板的约束作用，将组合箱梁等效为钢箱梁的过程中保持面内外抗弯刚度不变，基于板元框架法建立畸变控制微分方程并导出克雷洛夫函数形式的通解。结合数值算例的对比分析验证所提方法的合理性，并研究腹板俯角和梁高变化对畸变双力矩的影响。结果表明：相较于完全忽略腹板的面内抗弯刚度，考虑顶底板对腹板的约束作用更合理；波形钢腹板和钢底板对箱梁的畸变翘曲刚度和横向框架刚度均有较大程度的削弱；传统波形钢腹板组合箱梁的畸变翘曲应力是普通混凝土箱梁畸变翘曲应力的1.98倍，钢底板波形钢腹板组合箱梁的畸变翘曲应力可达传统波形钢腹板组合箱梁畸变翘曲应力的15.31倍；跨中截面附近的双力矩随腹板俯角变化较小，其他截面处的双力矩随腹板俯角的增大而逐渐减小；畸变双力矩随梁高的增大而逐渐增大，且其最大值位置也随之发生变化。

Keywords

• 组合箱梁;畸变效应;等效截面;板元框架法;克雷洛夫函数