变截面波形钢腹板应力计算及剪切屈曲承载力研究

杭兵

摘要：对于变截面波形钢腹板PC组合箱梁桥这类大跨度桥梁（下文简称“波形钢腹板”）的建设工作而言，怎样在实际建设工作中让高腹板部位存在的屈曲承载力这一问题得到高效的解决，是提升施工跨度的一个主要问题。下文就通过计算，对其进行深入的讨论。

关键词：变截面；波形钢腹板；应力计算；剪切屈曲承载力；研究

一、剪应力计算

本文经过对设计一个单箱单室的波形钢腹板模型，使用ANSYS这一有限元（下文简称为“ANSYS”）对其进行讨论计算。该模型的平板区域和斜板区域全部使用的是100mm的波形钢腹板，其腹板的厚度是8mm、波高度是50mm，另外截面区域的参数如下图1所示。注意：顶底板部位的宽度、钢腹板自身的厚度和顶板部位的厚度全部不会顺着跨度的方向发生转变，可是，截面部位的梁高和底板部位的厚度全部顺着跨度的方向出现转变，梁高从开始悬臂端底部区域的1.5m，转变到模型最大端的0.75m，底板部位的厚度悬臂端底部区域的0.2m，转变到模型最大端的0.08m，这一悬臂模型的跨度尺寸是20m，此模型详细的另外截面区域的参数如下图1所示。

本文使用对钢腹板面积进行考虑以及忽视的这一对剪应力进行计算的公式，对该模型当中的5各主要截面区域和所有截面位置的上缘区域、下缘区域以及重心轴区域实施计算。将最大悬臂端顶板位置的上缘区域当作原点坐标，将其命名为“O”，将从O点沿着悬臂端底部区域的线命名为x轴，将O点垂直往下……