梯形槽梁空间力学性能分析的理论解法

作     者：王根会 甘子玉 WANG Genhui;GAN Ziyu

作者机构：兰州交通大学兰州730070 合肥工业大学合肥230009 

出 版 物：《铁道工程学报》 (Journal of Railway Engineering Society)

年 卷 期：2022年第39卷第9期

页      面：38-43页

核心收录：

学科分类：081406[工学-桥梁与隧道工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：甘肃省科技重大专项项目(19ZD2GA002) 

主　　题：梯形槽梁 自平衡条件 剪力滞效应 能量变分法 

摘      要：研究目的:本文综合考虑剪切变形和剪力滞效应,特别是引入剪滞翘曲应力和弯矩自平衡条件,继而以能量变分法为基础获得梯形槽梁竖向弯曲的解析解,基于此精细化分析该类结构的空间力学行为。因而,本文理论深入反映梯形槽梁的力学机理,且与有限元数值解相比较,从而验证本文理论的有效性。研究结论:(1)相对于中性轴(x轴),由于梯形槽梁横向不对称性突出,因而若未考虑剪滞翘曲应力和弯矩自平衡条件,常用传统剪滞理论难于真实反映该类结构的受力机理;(2)与传统剪滞理论相比较,本文理论槽形梁剪滞效应与初等梁理论无耦合关系,且其计算精度明显提高;(3)剪滞效应不仅对槽形梁底板正应力有影响,而且对其腹板的影响也不可忽视;(4)若槽形梁断面尺寸确定,其剪滞效应对腹板和翼板的应力贡献不受跨径大小影响;(5)本文方法对梯形槽梁钢筋和预应力筋的设计具有指导作用,进而提高其耐久性。