斜拉桥π型梁桥面板剪力滞效应的优化计算方法

赵傲，苗林，陈德伟

（同济大学 土木工程学院，上海 200092）

斜拉桥π型梁桥面板剪力滞效应的优化计算方法

赵傲，苗林，陈德伟

（同济大学 土木工程学院，上海 200092）

用能量变分法分析剪力滞作用时，一般认为截面腹板部分符合初等梁理论的平截面假定，截面的中性轴过形心轴，这种假定在箱型梁中基本适用，然而在π型梁超宽桥面板中，由于剪力滞的影响，桥面板被大大削弱，截面中性轴相对形心轴有较大偏移，在理论分析中无法忽略。文章考虑π型梁截面中性轴偏移，通过对辰塔大桥π型梁悬臂施工过程进行有限元模拟，解析解与数值解吻合良好，证实了该文的分析方法和假设是正确的，对T型梁及π型梁剪力滞效应研究提供参考。

混凝土斜拉桥；剪力滞效应；能量变分法

1 概述

桥梁结构中，主梁在对称荷载作用下法向应力沿横截面的分布是不均匀的，这种现象称为剪力滞效应。用能量变分法分析剪力滞效应时，通过平截面假定和中性层假定，我们可以非常方便地表达截面上各点的应力应变，通常认为中性层恰好通过截面形心，然而，由于剪力滞效应对桥面板存在一定“削弱”作用，使得中性层与形心存在一定偏差，在箱型截面中，由于顶底板均存在剪力滞效应，这种偏差并不明显，可以忽略；但是在开口截面如T型梁和π型梁中，桥面板中剪力滞效应引起的这种偏差无法忽略，在理论分析中必须加以考虑。

本文以上海辰塔大桥混凝土π型梁为对象，考虑中性轴偏移，运用能量变分法求解截面应力分布，同时利用Ansys进行有限元模拟，通过数值案例验证本文所述分析方法的正确性。……