箱梁橋剪滯效應分析

摘要：剪滯效應分析是橋梁工程中的一個經典課題，是橋面板有效寬度實用計算法的基礎。本文引入了具有面內轉角自由度的矩形平面應力單元，建立的空間有限元模型。對某大橋的主梁的剪滯效應進行了分析研究。

關鍵詞：剪滯效應；轉角自由度；平面應力單元；有限元模型

中圖分類號：U448.21+3

文獻標識碼：B

文章編號：1008-0422（2008）08-0169-02

1前言

剪滯效應分析是橋梁工程中的一個經典課題，是橋面板有效寬度實用計算法的基礎[1]。目前，考慮箱梁剪滯效應的計算通常采用板殼有限元方法，板殼有限元具有較高計算精度，而且適用于各種復雜情況，但計算量太大，進行橋梁結構的整體分析時費時費力[2]。本文引入具有面內轉角自由度的矩形平面應力單元，以此來提高計算效率和精度，而且該單元能直接與每個結點具有6個自由度的空間梁柱單元相聯結，能非常有效地解決工程實際問題。本文采用該平面應力單元模擬箱梁的頂、底板和腹板，建立的空間有限元模型。對某大橋的主梁的剪滯效應進行了分析研究，所得結果可供參考。

2具有面內轉角自由度的矩形平面應力單元

2.1 基本假定[4]

本文對于所構造的矩形平面應力單元4條邊界上的位移做如下假設:

2.1.1每個節點除面內的兩個線位移自由度外還有一轉角自由度，見圖1，單元節點位移見下式：

2.1.2平行于邊界方向的位移沿所在邊呈線變化；

2.1.3垂直于邊界方向的位移沿所在邊呈三次多項式變化。

本文利用12結……