波形钢腹板组合箱梁约束扭转分析

来源：计算力学学报杂志2020年第6期北京时间：

作者：孙成成,张元海

单位：兰州交通大学 土木工程学院, 兰州 730070,兰州交通大学 土木工程学院, 兰州 730070

摘要：波形钢腹板箱梁相比于传统混凝土箱梁其扭转效应更为明显，为了更加合理地分析其约束扭转效应，在乌曼斯基第二理论的基础上考虑波形钢腹板的手风琴效应及顶底板对腹板的约束作用，通过截面等效的途径，推导了约束扭转正应力和二次剪应力的计算公式，数值算例和ANSYS有限元分析验证了所推导公式的正确性。引入正应力系数反映约束扭转正应力与弯曲正应力的占比关系，引入剪应力系数反映二次剪应力对扭转总剪应力的影响程度。结合数值算例，详细分析了悬臂板宽度和波形钢腹板厚度变化对应力系数的影响规律。研究结果表明，偏心集中荷载作用下，扭转翘曲正应力可达到弯曲正应力的45%，波形钢腹板上下两端区域内的约束扭转正应力可达到弯曲正应力水平，二次剪应力可达到扭转总剪应力的52%，减小悬臂板宽度和增大波形钢腹板厚度可显著降低二次剪应力。

关键词：波形钢腹板箱梁,约束扭转,翘曲正应力,二次剪应力,几何参数,

基金资助：国家自然科学基金（51968040；51468032）资助项目.