集中荷載作用下懸臂箱型梁剪力滯效應(yīng)解析分析
本文關(guān)鍵詞: 懸臂箱型梁 剪力滯效應(yīng) 附加撓度 剪力滯系數(shù) 狄拉克函數(shù) 出處:《建筑科學(xué)》2017年09期 論文類型:期刊論文
【摘要】:考慮外荷載作用為豎向集中荷載,采用狄拉克函數(shù)處理由外荷載引起的勢(shì)能,建立箱梁的總勢(shì)能泛函,對(duì)總勢(shì)能泛函求一階變分可以得到箱梁撓度和附加撓度的域內(nèi)控制微分方程及邊界條件。求解附加撓度的二階常系數(shù)非齊次線性微分方程可以得到集中荷載作用在梁任意位置時(shí)附加撓度的一般表達(dá)式。針對(duì)邊界條件為左端固定右端自由的懸臂箱型梁,結(jié)合經(jīng)典梁撓度,可以得到箱梁撓度和應(yīng)力的表達(dá)式。在此基礎(chǔ)上,推導(dǎo)了剪力滯系數(shù)的表達(dá)式。算例分析表明:基于附加撓度定義的應(yīng)力計(jì)算方法與傳統(tǒng)解析方法和試驗(yàn)方法吻合良好,但是附加撓度物理意義明確,邊界條件容易處理,實(shí)際中容易量測(cè);相對(duì)于傳統(tǒng)基于應(yīng)力定義的剪力滯系數(shù)在接近零彎矩截面時(shí)剪力滯系數(shù)就有趨于無(wú)窮大的趨勢(shì),基于撓度定義的剪力滯系數(shù)能夠反映沿著遠(yuǎn)離固定端截面,剪力滯效應(yīng)逐漸降低的趨勢(shì)。
[Abstract]:Considering that the external load is a vertical concentrated load, the Dirac function is used to deal with the potential energy caused by the external load, and the total potential energy functional of the box girder is established. The in-domain governing differential equations and boundary conditions of box girder deflection and additional deflection can be obtained by solving the first order variation for the total potential energy functional. The concentrated load action can be obtained by solving the second order nonhomogeneous linear differential equation with constant coefficients for additional deflection. The general expression of the additional deflection at any position of the beam. The cantilever box girder with the left end fixed and the right end free is the boundary condition. The expressions of deflection and stress of box girder can be obtained based on the deflection of classical beam. An example analysis shows that the stress calculation method based on the definition of additional deflection is in good agreement with the traditional analytical method and experimental method, but the physical meaning of additional deflection is clear. The boundary condition is easy to deal with, and it is easy to measure in practice. Compared with the traditional shear lag coefficient based on stress definition, the shear lag coefficient tends to infinity when it is close to zero moment section, and the shear lag coefficient based on deflection definition can be reflected along the far away from the fixed end section. The decreasing trend of shear lag effect.
【作者單位】: 廣西巖土力學(xué)與工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;桂林理工大學(xué)土木與建筑工程學(xué)院;廣西珠委南寧勘測(cè)設(shè)計(jì)院;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金(51409051) 廣西巖土力學(xué)與工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放課題基金(14-B-02) 廣西防災(zāi)減災(zāi)與工程安全重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放課題基金(2014ZDK0012) 桂林理工大學(xué)博士科研啟動(dòng)基金(002401003442)
【分類號(hào)】:U441
【正文快照】: 0引言箱型梁是一種在橋梁中得到廣泛應(yīng)用的薄壁箱型截面梁,箱型截面具有良好的結(jié)構(gòu)性能?紤]對(duì)稱荷載作用下的彎曲,是箱型梁其中一種受力情況。箱型梁在對(duì)稱荷載作用下的彎曲存在剪力滯現(xiàn)象。該現(xiàn)象是由于箱梁上下翼板的剪切扭轉(zhuǎn)變形使翼板遠(yuǎn)離箱肋板處的縱向位移滯后于肋板
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,本文編號(hào):1447877
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