单箱双室波形钢腹板箱梁扭转与畸变性能研究

来源：中国血液净化杂志2016年第10期北京时间：

作者：马磊, 万水, 蒋正文

单位：1. 华北水利水电大学土木与交通学院, 河南 郑州 450045;2. 东南大学混凝土及预应力混凝土 结构教育部重点实验室, 江苏 南京 210096;3. 东南大学交通学院, 江苏 南京 210096

摘要：为了给单箱双室波形钢腹板箱梁设计提供参考，将波形钢腹板等效为正交异性平板，利用箱梁理论推导了偏载作用下单箱双室波形钢腹板箱梁扭转与畸变控制微分方程；对1片单箱双室波形钢腹板箱梁在偏载作用下的扭转与畸变效应进行试验研究，并将其试验结果与理论计算结果、有限元结果进行对比分析，验证提出公式的有效性，同时，与单箱双室混凝土箱梁的计算结果进行对比研究。最后，分析了宽跨比等几何参数对偏载作用下单箱双室波形钢腹板箱梁扭转与畸变效应的影响。研究结果表明：提出的理论公式可精确计算单箱双室波形钢腹板箱梁扭转与畸变效应；计算时可忽略波形钢腹板对纵向抗弯刚度及畸变翘曲刚度的贡献，箱梁的畸变刚度和畸变翘曲刚度是影响单箱双室波形钢腹板箱梁畸变效应的主要因素，箱梁的畸变刚度及畸变翘曲刚度主要取决于截面的几何尺寸，如箱梁的高度、宽度、波形钢腹板的波纹形状、厚度等；与单箱双室混凝土箱梁相比，单箱双室波形钢腹板箱梁的畸变正应力与弯曲正应力的比值较大；影响单箱双室波形钢腹板箱梁翘曲应力的主要因素是宽跨比，其次是高跨比，波形钢腹板的波纹形状及厚度几乎没有影响。

关键词：桥梁工程,组合箱梁,理论推导,扭转与畸变,单箱双室,波形钢腹板

基金资助：国家自然科学基金项目（51268013）；华北水利水电大学高层次人才科研启动项目（201410）；东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室开放基金项目（CPCSME2015-06）