变截面波形钢腹板悬臂梁抗剪性能研究

摘要

为了在变截面波形钢腹板悬臂梁的剪应力计算时考虑翼板、腹板以及组合箱梁截面转角差异，首先从翼板、腹板以及组合箱梁截面转角出发建立位移函数，采用能量变分法将翼板与腹板承剪进行剥离，利用弯矩等效分离顶、底板承剪；其次结合变截面波形钢腹板组合箱梁的梁段分析单元刚度矩阵及节点荷载列阵建立了剪应力求解程序；最后分析了悬臂梁在不同荷载工况下顶、底板及腹板剪应力与承剪比.结果表明：相较于有限元计算结果，考虑转角差异后顶板、腹板和底板承剪比计算结果较已有变截面剪应力计算结果精度最大可提高3.48%、3.43%和6.91%；悬臂梁各组件承剪比取决于荷载形式，梁端集中荷载作用下，顶、底板各自承剪比达到最大，分别为自由端的12.82%和固定端的60.81%；均布荷载作用下，腹板承剪比达到最大，为自由端的78.11%.

关键词

剪应力 / 能量变分法 / 有限梁段法 / 承剪比

基金资助

国家自然科学基金资助项目（51868040,52268027）; 甘肃省教育厅优秀研究生“创新之星”项目（2023CXZX-525）