本 文针对翼 板沿截面宽度方 向变厚度 的混凝 土箱 梁 ，利用势 能变分原 理 ，建立单 室混凝 土箱梁 的剪滞效 应分析方法 。基于选定 的剪力滞翘 曲位移 函数 ，提 出变厚度翼 板的广义截面常数计算公式 。针 对常见 的简支梁 和悬臂梁 ，导出集中力和均布荷载作用下 的考虑剪滞效应 的纵向应力和竖 向挠度计算公式 。通 过对算例 混凝土 简支箱梁 的剪力滞效应采用板壳数值 解和本文理论解 的对 比分析 ，验证本文分析方法 的精 度。通过改变翼 板厚 度 ，研 究混凝土箱梁翼板厚度变化对剪力滞效应 的影 响规律 。 关键词 ：混凝土箱 梁；剪力滞效 应 ；变分 原理 ；翼板变厚度 中图 分 类 号 ：U441．5 文 献标 志码 ：A doi：10．3969／j．issn．1O¨。1836O．2013．02．014 Analysison ShearLagEffectofConcreteBox Beam ByVariationalPrinciple LIN Peng—zhen，LIU Feng—kui，JIW ei，ZHANG Yuan—hal (KeyLaboratoryofRoad＆．BridgeandUndergroundEngineeringofGansuProvince， LanzhouJiaotong University， Lanzhou730070 ， Chna) Abstract：Directing againstconcrete box beams with flange thicknesses varying along the orientation ofcross section，thevariationalprincipleofpotentialenergy wasapplied to form theshearlag effectanalysism ethod for single—cellconcretebox beam s． Based on the defined warping displacem entfunctions，the form ula forcalcula— tion ofgeneralized sectionalconstants ofthicknessvarying flanges wasputforward． For simplely—supported beam sandcantileverbeam sundertheaction ofconcentrated forcesanduniform ly distributed loads，theform ula forcalculation oflongitudinalnorm alstressesand verticaldeflectionswasdeducedin consideration oftheshear lag effect． Com paring with theshellfiniteelem entsolution totheshearlageffectofsim ply—supported concrete box beam sinthenumericalexample，thetheoreticalresultsoftheproposed form ulaeshow goodagreem ent． By changing the thicknessesofvaryingflanges，thelaw ofvarying flange thicknessesofconcretebox beamsinflu— encing the shearlageffectwasstudied． Key words： concretebox beam ；shearlag effect； variationalprinciple；thicknesschanging offlange 混 凝土 箱梁 由于材 料 性 价 比高 、现 场 整 体 浇 注施 工 方便 和可 塑性 强等 优点 而在 国内桥梁 建设 中广 泛使 用Ⅲ 。混凝 土箱 梁典 型特 点是 考虑 到配筋 及 截 面应 力 过 渡 的需要 ，箱 梁顶 、底 板 和悬 臂板 均为 沿截 面宽 度方 向变厚 度 ，通 常越 靠 近腹 板 越 厚 ，而顶 、底 板 中部 和悬 收稿 日期 ：2OlO一1227：修回 日期 ：201卜O7—24 基金项 目 ：国家 自然科学 基金 (51168030，51208242)；甘肃 省杰 出青年 基金 (1210RJDA009)；中国博士后 科学 基金 (2012M52181 5)；教育部“长江学者和创新 团队发展计划”(IRT1139) 作者简介 ：蔺鹏臻(1977一)，男 ，甘肃甘谷人 ，教授 ，博士 。 E-mail：linpzh@ l26．corn 臂端 部 越薄 。剪 力滞 后效 应是 指 箱梁 上下 翼板 由于剪 切 变形 的影 响 ，而使 翼 板 的 纵 向正 应 力 沿 翼 板 宽 度 分 布不 均 匀 的现象 。 目前 ，随着 大 流量 交 通 基 础 设施 建 设 的迅 速发展 ，大量 宽体 箱梁 在 高速 公 路 和 高 速 铁 路 建设 中大量采用 。而箱梁宽跨 比越大剪力滞效应越 大 。对剪力滞效应分析 ，通 常有变分法 、比拟杆法 、有 限条 法 、折板 理论 和有 限元 等 方 法 J。基 于 能量 原 理 的变 分法 具有 推理 明晰 、结 果 与 普 通 梁 理 论 有直 观 对 比关系且其建立的剪力滞控制微分方程可进一步应用

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