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剪切变形对波形钢腹板箱梁挠度的影响

李宏江 叶见曙 万水 吴文清

李宏江, 叶见曙, 万水, 吴文清. 剪切变形对波形钢腹板箱梁挠度的影响[J]. 交通运输工程学报, 2002, 2(4): 17-20.
引用本文: 李宏江, 叶见曙, 万水, 吴文清. 剪切变形对波形钢腹板箱梁挠度的影响[J]. 交通运输工程学报, 2002, 2(4): 17-20.
LI Hong-jiang, YE Jian-shu, WAN Shui, WU Wen-qing. Influence of shear deformation on deflection of box girder with corrugated steel webs[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2002, 2(4): 17-20.
Citation: LI Hong-jiang, YE Jian-shu, WAN Shui, WU Wen-qing. Influence of shear deformation on deflection of box girder with corrugated steel webs[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2002, 2(4): 17-20.

剪切变形对波形钢腹板箱梁挠度的影响

基金项目: 

国家自然科学基金项目 50078014

详细信息
    作者简介:

    李宏江(1973-), 男, 河北唐山人, 东南大学博士生, 从事桥梁技术改造及组合箱梁的研究

  • 中图分类号: U441

Influence of shear deformation on deflection of box girder with corrugated steel webs

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    Author Bio:

    LI Hong-jiang(1973-), male, a doctoral student of Southeast University, engaged in research of bridge technical reconstruction and composite box girder

  • 摘要: 波形钢腹板箱梁是一种新型的钢-混凝土组合结构, 与传统混凝土腹板箱梁相比, 其挠度计算中剪切变形的影响是不可忽略的。结合波形钢腹板箱梁的结构特点并应用初等梁理论, 提出该种箱梁受弯时考虑了剪切变形影响的挠度计算方法, 通过模型试验和有限元分析进行了验证; 同时指出不同剪跨比, 剪切变形对箱梁挠度的影响是不同的, 并就考虑剪切变形影响与否的剪跨比界限值提出建议.

     

  • 图  1  典型的波形钢腹板箱梁

    Figure  1.  Typical box girder with corrugated steel webs

    图  2  波形钢腹板纵断面

    Figure  2.  Longitudinal section of the corrugated steel web

    图  3  由弯曲和轴向力产生的应力分布

    Figure  3.  Stress distribution under flexure and axial force

    图  4  剪切变形

    Figure  4.  Shear deformation

    图  5  集中荷载作用下的简支梁

    Figure  5.  Simply supported beam under axial concentrated load

    图  6  模型试验梁/mm

    Figure  6.  Model test girder/mm

    图  7  模型试验梁的有限元模型

    Figure  7.  Finite element model of model test girder

    图  8  P=5 kN时模型梁的挠度

    Figure  8.  Deflection of model girder when P=5 kN

    图  9  P=25 kN时模型梁的挠度

    Figure  9.  Deflection of model girder when P=25 kN

    表  1  简支波形钢腹板箱梁的跨中挠度

    Table  1.   Tab.1 Midspan deflection of simply supported box girder with corrugated steel webs

    荷载等级/kN 5 10 15 20 25
    不考虑剪切变形时的计算值(即仅由弯矩产生的挠度) /mm 0.10 0.19 0.29 0.38 0.48
    考虑剪切变形时的计算值/mm 0.18 0.36 0.54 0.72 0.90
    试验实测值/mm 0.11 0.24 0.41 0.56 0.70
    有限元计算值/mm 0.13 0.26 0.39 0.52 0.65
    注: 表中试验实测值为两根梁挠度的平均值。
    下载: 导出CSV

    表  2  剪跨比变化时简支波形钢腹板箱梁跨中挠度

    Table  2.   Tab.2 The midspan deflection of simply supported box girder with corrugated steel webs when shear span ratio variates

    剪跨比 1/10 1/15 1/20 1/25 1/30
    不考虑剪切变形时理论计算值(1) /mm 0.94 3.17 7.51 14.66 25.35
    考虑剪切变形时理论计算值(2) /mm 1.46 3.96 8.56 15.98 26.87
    有限元计算值(3) /mm 1.51 4.28 8.84 15.13 27.23
    [ (2) - (1) ]/ (1) /% 55 25 14 9 6
    [ (3) - (1) ]/ (1) /% 61 35 18 11 7
    注: 表中最后两行数据为剪切变形引起的挠度占弯矩产生的挠度的百分比。
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2002-05-26
  • 刊出日期:  2002-12-25

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