薄壁箱梁的剪力滞后有限元分析

唐晓成，余报楚，张莉

（1.大连海洋大学土木工程学院，辽宁大连 116023;2.大连理工大学工程力学系，辽宁大连 116024;3.江源区建设局建筑工程科，吉林白山 134700）

薄壁箱梁的剪力滞后有限元分析

唐晓成1，余报楚2，张莉3

（1.大连海洋大学土木工程学院，辽宁大连 116023;2.大连理工大学工程力学系，辽宁大连 116024;3.江源区建设局建筑工程科，吉林白山 134700）

在城市化快速发展中为了满足交通运输发展的需要，建造了大量的薄壁箱形截面梁，这些桥梁的宽跨比较大，宽高比突出，剪力滞后现象严重。忽略剪力滞后效应的影响，就会低估箱梁腹板和翼板交接处的挠度和应力，从而导致不安全。以8 m宽、30 m单跨箱型梁桥为例，分析简支箱梁跨中截面的“负剪力滞后现象”及其影响程度。得出在恒载作用下顶板顶面较底板底面“剪力滞后”现象更为突出且剪应力在桥梁横向呈不规则曲线变化的结论。

有限元;薄壁箱梁;剪力滞后;剪应力

1 研究剪力滞后的意义

剪力滞后（有时也叫剪切滞后）效应，在结构工程中是一个普遍存在的力学现象，小至一个构件，大至一座桥梁，都会有剪力滞后现象。从力学本质上说，剪力滞后是圣维南原理，它严格地符合弹性力学的三大方程。具体表现是，在某一局部范围内，剪力所能起的作用有限，所以正应力分布不均匀，把这种正应力分布不均匀的现象叫作剪力滞后。

忽略剪力滞后效应的影响，就会低估箱梁腹板和翼板交接处的挠度和应力，从而导致不安全:如1969－1971年在欧洲不同地方相继发生了4起箱梁失稳或破坏事故。……