1、第三講 薄壁箱梁剪力滯效應(yīng),1,2,3.1 薄壁箱梁彎曲的剪力滯效應(yīng),寬翼緣T梁、工字梁以及箱梁斷面，在對(duì)稱荷載作用下按初等梁理論，截面的頂、底板正應(yīng)力分布應(yīng)是均勻的（符合平截面假定），而實(shí)際上截面頂、底板上的正應(yīng)力分布是不均勻（平截面假定不成立）。,圖2-14 懸臂箱梁上翼緣正應(yīng)力分布,3.3.1 剪力滯效應(yīng)定義,在一懸臂箱梁懸臂端作用一對(duì)集中力P ，根據(jù)初等梁理論，在平行于BC邊的各截面上均會(huì)產(chǎn)生一沿BC方向均勻分布的應(yīng)力，即,而實(shí)際上，矩形斷面的剪力流在翼緣板傳遞過(guò)程中，由于翼緣板剪切變形的影響，故靠近腹板附近的剪力流大，靠近翼緣板中心處較小，導(dǎo)致翼緣板的正應(yīng)力靠近腹板處較大遠(yuǎn)離腹板處較

2、小，即在平行于BC邊的各截面上產(chǎn)生的正應(yīng)力 沿BC邊方向是分布不均勻的。,7/31/2020,3,7/31/2020,4,2.3.2 一維剪力滯效應(yīng) 薄壁斷面（開(kāi)口或閉口）梁在承受對(duì)稱荷載作用而產(chǎn)生彎曲時(shí)，彎矩主要由上下翼緣板的受壓和受拉來(lái)承擔(dān)，而截面上的剪力一小部分由上下翼緣承擔(dān)，絕大部分剪力由腹板承擔(dān)，即可以近似認(rèn)為上下翼緣板處于單向受力狀態(tài)?，F(xiàn)取一寬度為 b的單向受力頂板進(jìn)行分析，如圖2-15所示。,7/31/2020,5,（a）寬度為b的單向受力板 （b）微元體受力狀態(tài) 圖2-15 寬度為b的單向受力頂板應(yīng)力與變形,7/31/2020,6,7/31/2020,7,7/31/2020,8

3、,7/31/2020,9,2.3.3 能量變分法,1946年，E. Reissner提出能量變分法來(lái)分析剪力滯效應(yīng)，本小節(jié)介紹采用能量變分法來(lái)求解帶懸臂單箱單室薄壁截面的剪力滯效應(yīng)。,7/31/2020,10,7/31/2020,11,7/31/2020,12,7/31/2020,13,7/31/2020,14,7/31/2020,15,7/31/2020,16,7/31/2020,17,7/31/2020,18,7/31/2020,19,7/31/2020,20,7/31/2020,21,7/31/2020,22,（2）均布荷載作用在簡(jiǎn)支梁上 當(dāng)一簡(jiǎn)支梁承受均布荷載集度 時(shí)，如圖2-16所示

4、，其彎矩與剪力函數(shù)為：,圖2-16 均布荷載作用在簡(jiǎn)支梁上,7/31/2020,23,7/31/2020,24,3.3.4 薄壁梁的剪力滯效應(yīng)的有限元分析方法 采用有限元方法進(jìn)行薄壁箱梁剪力滯效應(yīng)分析對(duì)工程實(shí)踐具有重要的意義。本小節(jié)重點(diǎn)介紹采用ANSYS有限元分析軟件進(jìn)行薄壁箱梁的剪力滯效應(yīng)分析方法。如圖2-17所示，一懸臂箱梁，在懸臂端作用一對(duì)集中荷載P=1000N，試分析其頂?shù)装宓募袅?yīng)。（主要單元有：Shell單元和Solid單元。）,圖2-16 薄壁箱梁斷面圖（單位：mm）,7/31/2020,25,圖2-17 薄壁箱梁在梁端集中荷載作用下頂、底板正應(yīng)力分布圖（單位：Pa）,Top plate,Bottom plate,Finite Element Model,Finite Element Model,7/31/2020,26,圖2-18 薄壁箱梁在均布荷載作用下頂、底板正應(yīng)力分布圖（單位：Pa）,Top plate,Bottom plate,對(duì)比圖2-17與圖2-18頂板正應(yīng)力圖可以發(fā)現(xiàn)，圖2-17頂板正應(yīng)力為正剪力滯現(xiàn)象，而圖2-18所示頂板正應(yīng)力為負(fù)剪力滯現(xiàn)象。 課后任務(wù)： 閱讀高等橋梁結(jié)構(gòu)理論P(yáng)1924頁(yè)。 應(yīng)用ANSYS軟件分析一懸臂薄壁箱梁分別在（工況一