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考虑剪力滞后效应的薄壁曲线箱梁弯扭分析

结构优化与结构行为分析 > 结构力学行为分析

薄壁曲线箱梁广泛应用于城市立交桥和高架桥等桥梁工程中。在承受对称弯曲荷载时，曲线箱梁翼板将产生剪切变形，导致正应力沿梁宽度方向呈不均匀分布，因此剪力滞后的效应不可忽略。尽管很多学者采用能量变分法对曲线箱梁的剪力滞后性能进行了研究，然而，这些研究中往往忽略了弯曲引起的剪切变形和约束扭转引起的二次剪切变形的影响。因此，本文基于薄壁构件约束扭转的一致性理论，考虑剪力滞后效应以及弯曲引起的剪切变形和约束扭转引起的二次剪切变形的影响，对薄壁曲线箱梁桥的弯扭特性进行了研究。根据薄壁曲线箱梁的总势能，推导了相应的拉格朗日函数。 通过引入对偶变量，建立了考虑剪力滞后效应的薄壁曲线箱梁弯扭分析的哈密顿体系，导出哈密顿正则方程，并利用精细积分法求解得到该正则方程的高精度数值解。最后，将本文方法计算得到的结果与文献中的有限段法计算结果进行比较。结果表明，本文方法与有限段法得到的上下翼缘纵向正应力分布吻合良好，从而验证了本文方法的正确性。