[博士]薄壁箱梁剪力滯效應及其對橋梁行為影響的研究

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內(nèi)容簡介

　　箱形截面優(yōu)美的外形、良好的力學性能及構造功能，使得其被廣泛地應用于橋梁工程上，然而，薄壁箱形梁在縱向彎曲時會產(chǎn)生剪力滯后效應，即剪力滯效應，不考慮剪力滯效應的影響，將會導致橋梁結(jié)構較高的安全風險甚至坍塌。剪力滯效應做為一個經(jīng)典課題，國內(nèi)外學者從20世紀20年代就開始研究，至今已有幾十年的歷史，盡管取得了一些成果，并且這些成果已部分地反映在各國的橋梁規(guī)范中，但亦有許多問題尚未得到解決。20世紀中葉的幾次重大橋梁坍塌事故，引起了橋梁學者對箱形梁剪力滯效應的再次關注，從而開始了進一步的探討與研究。　　本文闡述了箱形梁的受力特點、薄壁箱形梁剪力滯后效應的概念及目前解決剪力滯問題的主要理論和方法，探討了這些理論和方法的適用性和局限性。導出了壓彎荷載共同作用下箱梁剪力滯效應的三桿比擬桿法控制方程，并給出了邊界條件；導出了簡支梁和懸臂梁在豎向均布荷載及豎向集中荷載與軸向力共同作用下考慮剪力滯效應的正應力計算公式，將簡支梁和懸臂梁在豎向均布荷載及豎向集中荷載作用下考慮剪力滯效應的正應力計算公式與在豎向均布荷載及豎向集中荷載與軸向力共同作用下考慮剪力滯效應的正應力計算公式統(tǒng)一起來，并將壓彎荷載共同作用下箱梁剪力滯效應計算推廣到多桿比擬法中，給出了控制方程；導出了壓彎荷載共同作用下箱梁剪力滯效應的變分法控制方程，并給出了邊界條件；導出了簡支梁和懸臂梁在豎向均布荷載豎向集中荷載與軸向力共同作用下的考慮剪力滯效應的正應力計算公式及撓度計算公式，將簡支梁和懸臂梁在豎向均布荷載及豎向集中荷載作用下的考慮剪力滯效應的正應力及撓度計算公式與在豎向均布荷載豎向集中荷載與軸向力共同作用下考慮剪力滯效應的正應力計算公式及撓度計算公式統(tǒng)一起來；用比擬桿法、變分法對壓彎荷載共同作用下箱梁的剪力滯效應進行了研究。本文亦就懸臂梁中產(chǎn)生的負剪力滯進行了闡述，并分析了影響懸臂梁負剪力滯效應的因素。最后，對幾座典型橋梁應用規(guī)范的方法、三桿比擬法、最小勢能原理的成果和有限元法進行分析與對比研究，得出了一些結(jié)論，基于這些成果對箱形梁的設計給出了一些建議?！　?

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