板桁梁轴弯剪几何特性的通用计算方法

来源：计算力学学报杂志2025年第4期北京时间：

作者：白伦华,李明扬,丁乐扬,黄德泓,秦凤江,刘耀鹏

单位：佛山大学 土木与交通学院, 佛山 528225,西南交通大学 土木工程学院, 成都 610031,香港理工大学 土木及环境工程学系, 香港 999077,西南交通大学 土木工程学院, 成都 610031,重庆大学 土木工程学院, 重庆 400045,华南理工大学 土木与交通学院, 广州 510641

摘要：为实现采用单梁模型对板桁梁桥的高效计算,研究板桁梁的几何特性(面积、惯性矩、剪切系数)的通用计算方法十分必要。首先,基于剪切刚度等效推导桁架连续化的等效厚度计算公式,并联合桁架的轴向受力等效厚度,实现等效薄壁截面对板桁梁的连续化模拟。随后,采用通用薄壁单元法建立板桁结合梁截面几何特性的计算方法,并编制程序。最后,以桁架与板桁梁为例,通过精细化有限元模型对本文方法进行验证。结果表明,本文方法提供的截面几何特性与梁单元结合建立的单梁模型可以应用于板桁梁的计算分析,且与精细模型结果能够较好地吻合;得到的变形结果也明确了剪切变形对板桁梁结构受力的影响不容忽视。

关键词：板桁梁,等效薄壁截面,轴弯剪几何特性,薄壁单元法,能量原理,加劲肋,

基金资助：国家自然科学基金(52308153;52078081);广东省基础与应用基础研究基金(2022A1515110289)资助项目.