宽幅混凝土斜拉桥箱梁剪力滞效应研究
斜拉桥Π形结合主梁施工过程剪力滞系数变化规律
斜拉桥Π形结合主梁施工过程剪力滞系数变化规律
在Π形斜拉桥的主梁施工过程中，剪力滞系数是一个重要参数。
剪力滞系数是描述
梁的非线性行为的一个参数，是指在往复荷载作用下，梁内荷载-变形曲线的非线性部分
与线性部分之比，它是描述梁在非线性状态下所具有的滞回性的关键参数。
Π形斜拉桥的主梁施工过程中，剪力滞系数的变化规律是影响结构性能的一个关键因素。
根据实测数据和分析计算，可以得出以下结论：
（1）在主梁预应力施工前期，剪力滞系数较小，接近于0.1左右。
这是因为此时主
梁截面尺寸较小，荷载作用下截面处的剪力比较小，主梁的柔性较大，处于线性弹性阶段。
（2）随着主梁预应力施工的进行，剪力滞系数逐渐增大，大约在预应力施工完成的70%左右达到峰值。
此时主梁截面尺寸逐渐增大，预应力钢束张力逐渐增大，剪力滞系数
也逐渐增大，达到峰值时一般在0.3左右。
（3）预应力施工完成后，剪力滞系数开始逐渐降低，在负荷再降到原点时基本恢复
到预应力施工前的状态。
这是因为此时主梁的结构在一定程度上已经稳定，剪力滞效应在
一定程度上得到了抑制。
综上所述，Π形斜拉桥主梁施工过程中剪力滞系数的变化规律是在前期较小，随着施工进展逐渐增大并在一定程度上收敛的趋势。
在实际施工中，需要注意控制预应力施工张
力的大小，以及注浆质量等因素对剪力滞系数的影响。
宽幅脊骨梁矮塔斜拉桥剪力滞效应分析及试验研究
宽幅脊骨梁矮塔斜拉桥剪力滞效应分析及试验研究刘傲;林文强;宋军【摘要】以江肇高速公路西江特大桥为背景,研究宽幅脊骨梁矮塔斜拉桥截面正应力分布规律.通过理论计算并结合实桥试验验证,得出了各关键断面应力不均匀系数,为优化预应力钢束设计及改善宽幅截面受力性能提供了依据.【期刊名称】《城市道桥与防洪》【年(卷),期】2016(000)005【总页数】3页(P78-80)【关键词】矮塔斜拉桥;剪力滞;效应分析【作者】刘傲;林文强;宋军【作者单位】广东省南粤交通投资建设有限公司,广东广州510101;广东省南粤交通投资建设有限公司,广东广州510101;同济大学,上海市200092【正文语种】中文【中图分类】U448.27江肇高速公路是珠江三角洲经济区外环公路的西环段，位于珠江三角洲西部地区。
路线起于江门市杜阮镇，终于肇庆市四会市东城区。
西江特大桥是江肇高速公路建设难度最大的控制性工程，也是江肇高速公路的标志性工程。
大桥位于永安镇与沙浦镇之间，桥位跨越西江主干流，主桥为四塔五跨单索面脊骨梁预应力混凝土矮塔斜拉桥，跨径布置为128 m+3×210 m+128 m=886 m，采用墩、塔、梁固结刚构体系，见图1。
大桥主梁为预应力混凝土结构，采用变高度斜腹板单箱三室宽幅脊梁断面。
顶板宽38.3 m，悬臂长8.15 m，两侧设5.15 m宽后浇带，在同类型桥梁中，桥面宽度和挑臂长度均较大，故剪力滞效应明显，应对其顶底板纵向剪力滞效应进行研究。
箱梁纵向受力不均匀性主要受剪力滞效应以及偏载效应影响。
关于剪力滞理论以及翼缘板有效工作宽度的研究，早在20世纪20年代就开始了，虽然对剪力滞问题提出了较多的理论，如弹性理论解法、比拟杆法、能量变分法、数值分析法等进行分析和求解，但这些方法大多依赖于假定位移函数，计算结果偏理想化，新结构以及分节段受力特性使得传统算法存在较多的不足之处[1-4]，在西江特大桥中，主梁体系具有如下特点：（1）主梁为宽幅脊梁，顶底板普遍较薄，悬臂较长，首先会会加剧剪力滞效应，其次边载偏心距增大，也会加剧扭转和偏载效应；（2）主梁悬臂分次浇筑，后浇段受力时机及纵向受力特征与一次浇筑构件存在本质区别；（3）单索面矮塔斜拉桥体系，索力传递不均匀，成为纵向受力不均匀原因之一；（4）悬臂施工，各截面剪力滞效应随各阶段荷载及边界的变化产生变化，不加以验算配筋，可能导致施工阶段主梁局部开裂或破坏，目前剪力滞研究中较少涉及。
剪力滞后效应概念普及
（shear-lag effect）在结构工程中是一个普遍存在的力学现象，小至一个构件，大至一栋超高层建筑，都会有剪力滞后现象。
剪力滞后有时也叫剪切滞后，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剪切滞后。
例如在墙体上开洞以后，由于横梁变形使剪力传递存在滞后现象，使柱中正应力分布呈抛物线状，称为剪力滞后效应。
剪力滞后效应的概念是在箱梁中提出的。
剪力滞后效应在T型、工型和闭合薄壁结构中（如筒结构和箱梁）表现得较为典型，在这些结构中通常把整体结构看成一个箱形的悬臂构件。
当结构处于水平力作用下时，主要反应是一种应力不均匀现象，柱子之间的横梁会产生沿着水平力方向的剪切变形，由此引起弯曲时远离肋板的翼板的纵向位移滞后于肋板附近的纵向位移，当翼板与腹板交接处的正应力大于按初等梁的计算值，称为正剪力滞，反之为负剪力滞。
剪力滞概念与有效分布宽度相同，前者用不均匀应力表示，后者用一等效板宽表示。
为了使简单梁理论能够用于宽翼缘梁的分析，故对翼缘定出个“有效翼缘宽度”翼缘的有效宽度为假设的翼缘宽度，沿其宽度上受均匀压缩，其压缩值如同在同样的边缘剪力作用下的实际翼缘的受载边缘数值一样。
另外，有效宽度可以视为理论的翼缘宽度，该理论翼缘承受具有均匀应力的压力。
该均匀应力与原型宽翼缘处的应力峰值相等，而且总压力值相等。
在框筒结构中，结构整体可以看成一个箱形的悬臂构件。
在水平力作用下，柱子之间的横梁会产生沿着水平力方向的剪切变形，从而使得翼缘框架中各柱子的轴力不相等：远离腹板框架的柱轴力越来越小，翼缘框架中各柱轴力呈抛物线形，同时腹板框架中柱子的轴力也不是线性规律。
这就是一种剪力滞后效应。
混凝土斜拉桥主梁剪力滞研究
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箱形截面梁的剪力滞效应
２ ． ３能量变分 法 能量变分法是现在被采用的比较多的～种 方 法。 它从 假设箱梁翼板 的纵 向位移模式 出发 ， 以梁 的竖 向位移和描述翼板剪力滞 的纵向位移 差 的广义位 移 函数为未知数 ， 应用最小势 能原 理建立控制微分方 程 ， 而获得应力和挠度 的 从 闭合解 。能量变分法最早由 ＥＲ ｉ ｅ ・ｅｓ ｓ ｒ提出 ， 他 假 设翼板 的纵 向位 移沿 横 向按 二次 抛物 线分 布 ，并且该方法首次成 功解 决了集 中荷载及 均 布荷 载作用下 简支梁 和悬臂梁 的剪力滞 问题 。 很多学者 在此基础上 ， 将此 方法推广到假设 Ｎ 次抛物线位移 函数 的方法来解决箱梁 的剪力滞 问题 。 中国内学者郭金琼教授等在 ＥＲ ｉｅ 其 ＂ｅ ｓｒ ｓ 微分方程 的基础上 ， 将翼板纵 向位移沿横 向分 布 函数修改 为三次抛 物线 ， 做法为 ： 箱 具体 假设 梁半顶板 、 悬臂板级半底板 宽度 分别为 ∈ 、 、 。 ｂ 铷 引入两 个广 义位移 ｗｚｕ 用来 描述 梁 的 （、 ， ） 竖 向变位和纵向变位 ， ： 则
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以经典的弹性理论为基础 ，其优 点 能获得较 是 精确的解答 ， 能够很好的解决简单 的力学模型 ， 经常用于等截面简支梁 的剪力滞 问题求解 。其 中， 弹性折板法运 用谐波分析的方法 ， 可以求解 各种支承条件的梁 。用该方法研究悬臂 箱梁是 个由板件构成的实际 的空 间体系 ，分析时比 应 用有限元法能大大节约时 间，况且 它是 一种 精确解 。 但是 ， 洼理论解法 由于分析和计算公 弹 式的繁琐 ， 很难应 用于实际 的工程 问题 ， 法用 无 于复杂结构 问题 的分析 。
・
箱形梁的剪力滞效应分析
箱形梁的剪力滞效应分析摘要: 针对某100m+192m+100m预应力混凝土连续刚构桥的箱梁受力特征，以现有的剪力滞效应理论为基础，并利用三维通用有限元分析软件ANSYS，建立本桥在运营阶段的三维有限元实体模型，分析了该桥在恒载、恒载与预应力荷载组合下的箱梁顶底板的应力分布情况，同时根据相关公式计算了各截面的剪力滞系数。
关键词：箱梁有限元实体模型剪力滞系数0引言箱梁剪力滞效应是指在箱形梁中,产生弯曲的横向力通过肋板传递给翼板,而剪应力在翼板上的分布是不均匀的,在肋板与翼板的交接处最大,随着离开肋板的距离增加而逐渐减小,因此,剪切变形沿翼板的分布是不均匀的。
由于翼板剪切变形的不均匀性,引起弯曲时远离肋板的翼板之纵向位移滞后于近肋板的翼板之纵向位移,因此弯曲应力的横向分布呈曲线形状,这种弯曲应力分布不均匀的现象,称作剪力滞效应。
剪力滞效应常用剪力滞系数λ来衡量,λ的经典定义为:当λ值大于1时称为正剪力滞效应:而当λ值小于1时称为负剪力滞效应混凝土箱梁桥虽然是空间结构，但通常按平面梁单元进行简化分析，这种计算能够把握桥梁结构纵向抗弯、抗剪的主要规律，在一般情况下，能够较好地保证结构的安全度。
然而，在大跨度、宽箱体及曲线梁桥中，结构的空间效应比较显著，难以通过平面计算解决，在这些情况下，考虑箱梁桥的空间弯曲、剪滞、扭转、畸变等效应就显得十分重要。
为考虑箱梁在偏载作用下的扭转、畸变等效应，在工程设计中，经常引入偏载增大系数用以修正按平面杆系计算的截面应力值。
有关箱梁剪力滞的相关成果已纳入规范标准之中，例如德国工业规范（DIN1075）、美国公路桥梁设计规范（(AASHTO—LRFD)、中国《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）、中国《高速铁路设计规范》（试行）（TB 10621-2009）。
笔者通过对某特大桥进行空间有限元分析，讨论该桥在不同荷载下的剪力滞效应，为今后的桥梁设计提供一定的参考。
单索面宽幅矮塔斜拉桥拉索作用下主梁剪力滞效应分析
塔 斜 拉 桥 ， 梁 宽 度 达 到 ３ ． Ｉ考 虑 到 索 力 在 主 ８ ３Ｉ， Ｔ
主梁 中传递 的滞后性 和减轻宽 幅主梁施 工时剪力 滞效应 ， 该主梁 两侧 设 ５ １ 宽 后 浇段 ， 梁后 ． ５ｍ 箱 浇段滞后 ５个梁段 （ ２ 浇筑 ． 了明确 地 了 共 Ｏｍ） 为
收稿 ！ 期 ：Ｏ Ｏ Ｏ — ８ Ｅ ｌ ２ ｌ — ７２
方 案 ， 径 布 置 为 １ ８Ｉ＋ ３ ２ ０ｍ＋ １８ｍ ， 跨 ２ Ｉ × １ Ｔ ２ 桥 塔 高 ３ ． Ｉ主 梁 采 用 变 高 度 斜 腹 板 单 箱 三 室 宽 ０ ５Ｉ． Ｔ
桥 面中 的传递 角度也发 生变化 ． 文献Ｅ ］ 究分 析 ４研 不 同横 梁 间距 组合梁在 轴 向力作 用下桥 面混凝 土
解 索 力 在 主 梁 中 的 传 递 规 律 和 剪 力 滞 效 应 ， 文 本
以 西 江 特 大 桥 为 研 究 背 景 ， 此 进 行 了研 究 ． 对
进一步增 大 ， 宽跨 比和宽 高 比随之增 大 ， 剪力滞 效 应更 加明显 ｌ． ３ 在主梁拉 索锚 固部 位 ， ］ 是将 拉索 的
应 力 混 凝 土 斜 拉 桥 在 轴 向 力 作 用 下 混 凝 土 板 中 应
力 分布及传 递角度 ， 建议传 递角度 为 ２ ． 。 箱 梁 中 传 递 的 研
究 ， 在 建 的 西 江 特 大 桥 是 世 界 上 主 梁 最 宽 的 矮 而
中 图 法分 类 号 ： ４ ． ７ Ｕ４ ８ ２ Ｄ ： ０ ３ ６ ／．ｓｎ １ ０ — ８ ３ ２ １ ． ６ ０ ０ ＯＩ １ ． ９ ３ ｉｉｓ ． ０ ６ ２ ２ ． Ｏ ０ ０ ． ０
矮 塔 斜 拉 桥 起 源 于 日本 ， 有 塔 矮 、 刚 、 兼 梁 索 集 中 及 外 形 美 观 等 特 点 ＿ ， 年 来 在 国 内 外 城 市 １近 桥 梁 中 得 到迅 速 的 发 展 ． 这 种 结 构 来 说 ， 拉 索 对 斜
箱梁的剪力滞效应研究综述
。建筑与工程ｏ
Ｓ ＩＮ Ｅ＆Ｔ Ｃ Ｎ ＯＧ Ｏ ＭＡ Ｉ ＣＥ Ｃ Ｅ Ｈ ＯＬ ＹＩ Ｒ ＴＯＮ ＮＦ
２１ ０ ０年
第 ２ 期 ３
箱梁的剪力滞效应研究综述
胡 欣 （ 汉交 通职 业学 院 湖北 武汉 武
【 摘
４０ ６ ３ ０ ５）
要】 本文介绍 国内外研究 箱梁剪力滞效应的方 法原理 和研 究成果 ， 比较其适 用性和优 缺点 ， 为今后 开展 箱梁剪力滞效应研究提供 了
衡 条 件 和 变 形 协 调 条 件 建 立 一 组 微 分 方 程 。 一 般 情 况 下 ． 带 悬 臂 翼 ２ 箱 梁 剪 力滞 效 应 研 究 的 展 望 不 板 的单 室 矩 形 箱 梁 取 ５根 杆 来 计 算 ． 精 度足 可 。 １ ９ 其 ９０年 ， 士 铎 教 张 综 上所 述 。 内外 学 者 研 究 薄 壁 箱 梁 剪 力 滞 问题 所 提 出 的 理 论 和 国 授 等 人 将 三 杆 比拟 法 用 在 求 解 变 截 面 连 续 箱 梁 中 去 。比拟 杆 法 不 仅 解 方 法 各 有 特 点 ， 也 都 受 到 一 定 的 限制 ， 存 在 着 一 些 共 同 的 问 题 。 但 并 笔 决 了 受 弯 构 件 的 剪 力滞 问 题 ， 还解 决 了 受 轴 向 力 作 用 构 件 的 剪 力 滞 问 者对 今 后 薄壁 箱 梁剪 力 滞 研 究 方 向提 出几 点 建 议 。 题 ， 于 在 压 、 荷 载 共 同作 用 下 加 劲 梁 的 剪 力 滞 问 题 可 用 叠 加 法 求 至 弯 ２１ 研 究 理 论 目前 剪 力 滞 的研 究 理 论 基 本 停 留在 传 统 的 弹 性 力 学 ． 得。 方法上 ， 已不 能适 应 复杂 结 构 分 析 的要 求 。 为半 解 析 法 的 有 限 段 法 ． 作 １３ 弹 性 理 论 解 法 弹性 理 论 的 解 法 是 建 立 在 经 典 弹 性 理 论 基 础 之 ． 尽 管 能将 二 维 位 移 场 按 一 维 离 散 ， 而 降 低 离 散 的 自由 度 ， 降低 了 从 亦 上 的 ， 括 正 交 异性 板 法 、 包 折板 理 论 和 板 壳理 论 等 。 待 求 方 程 组 的 阶数 。但 由于 有 限段 法 是 沿 着 横 断 面 中线 的方 向离 散 ． 瑞斯 纳 ｆ．ｅｓｎｅ） 上 下 板 为 波 纹状 的 悬 臂 矩 形 箱 梁 截 面 的 剪 ＥＲ ｉ ｅｒ ｓ 把 按 一 般 的有 限 单 元 技 术 ， 段 单 元 间的 搭 接 处 理 造 成 困 难 。 此 ， 改 梁 因 需 力 滞 问 题 比拟 成 一 正 交 异 性板 进 行 了 分 析 与 研 究 ， 作 了 近似 简 化 处 进 有 限 段 法 的 单 元 模 型 ． 用 广 义 协 调 法 、 糊 广 义 参 数 法 及 样 条 函 并 利 模 理 。 马尔 可 ｆ ｌｏｉ 等 人 进 一 步 用 此 法 分 析 了加 劲 箱 梁 的 剪 力 滞 效 Ｍａｃｌ） ｎ 数 法 等 理 论 完 善 剪 力 滞 的单 元 模 型 ． 以提 高 计 算 精 度 。 应 。 正 交 异 性板 法 所考 虑 的是 整个 箱 梁 ， 施 加 的 荷 载 要 用 傅 立 叶 级 所 桥 梁 结 构 大 部 分 采 用 钢 筋 混 凝 土 作 为 主 要 材 料 ， 际上 钢 筋混 凝 实 数表达 ， 因而 比较 繁 琐 ， 应 用 上 也 受 到一 定 限 制 。 弹 性 折 板 理 论 由 在 土 受 力 时 呈 现 出 弹塑 性 状 态 ， 所 谓 的 非 线 性 。 目前 剪 力 滞 研 究 仅 停 即 Ｇ ｌ．ｅｇ和 Ｌｖ ｏｄＢ ｒ ｅｅ提 出 ． 定板 平 面 内 与 平 面 外 的 性 能 是 完 全 独 立 的 ， 假 留在 弹 性 范 围 ． 于 材 料 非 线 性 方 面 几 乎 还 未 涉 及 到 ， 展 材 料 非 线 至 开 板 端 在平 面 外位 移 和转 角 以及 平 面 内横 向位 移 都 是 受 到 约 束 的 ， 对 但 性剪力滞理论研究是有必要 的。 翘 曲 则 为 自由 。．．ｉｓｎ和 Ｍ． Ｈｉ ａ ｌ ９ ６年 提 出 了 用 板 壳 理 论 Ｊ Ｇｂｏ Ｅ Ｈ． ｔ ｎｔ １７ ｗ ｙ ２２ 荷 载 形 式 目前 剪 力 滞 理 论 研 究 的 荷 载 形 式 基 本 上 停 留在 静 载 ． 分 析 箱梁 的 剪力 滞 效应 。 们 认 为各 种截 面 形状 的 箱 梁 都 可看 作 是 板 他 范 围的 竖 向集 中荷 载 和 分 布 荷 载 。 际 上 大 跨 径 桥 梁 大 多 数 采 用 预 应 实 单 元 和 筒 壳 单 元 的组 合 体 ， 因而 ， 引 用 板 的 理 论 和 筒 壳 理 论 加 以处 力 混 凝 土 结 构 或 斜 拉 桥 等 压 弯 体 系 ， 们 都 处 于 轴 向和 横 向荷 载共 同 可 它 理 ， 种 理 论 的前 提 对 板 厚 要 求 相 同 。 这 作用下的受力状态 。 因此 ， 进 一 步 研 究 压 弯 薄 壁 结 构 的 剪 力滞 问题 ， 需 国 内 的 宋启 根 教 授 曾用 弹 性 平 面 应 力 理 论 求 解 了 Ｔ形 、 形 和 箱 Ｉ 尤 其 要 探 索 考 虑 剪 力 滞 的 二 阶 稳 定 理 论 。 外 有 关 动 荷 载 的 剪 力滞 研 另 形 粱 在压 、 荷 载共 同作 用 下 ， 用 于 简 支 、 臂 、 续 梁 的 简 化 公 式 。 弯 适 悬 连 究几无涉及 ． 待进一步开展。 有 蔡 松 柏 、 存 权 等 在 利 用 程 翔 云 教 授 研 究 成 果 的 基 础 上 ， 出 了对 称 ２３ 结 构 形 式 当前 剪 力 滞 研 究 的 结 构 形 式 大 多 数 局 限 于 简 支 梁 、 李 导 ． 挠 曲荷 载 作 用 下 简 支 箱 梁 的剪 力 滞 公 式 的精 确 解 ｌ ｌ ｌ 。 悬 臂 梁 ， 对 于 变 高 度 连 续 梁 、 平 曲 线 连 续 梁 、 拉 桥 和 吊桥 等 研 究 而 水 斜 １ 数 值 分析 法 数 值 分 析 法 主要 是 指 有 限 元 法 、有 限 条 法 及 有 限 ． ４ 得 较 少 。 开 展 大 跨 径 桥 梁 的 剪 力 滞 研 究 ， 当 前 工 程 设 计 部 门亟 待 解 是
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Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｆ ｔ ｈｅ Ｓｈｅ ａ ｒ Ｌａ ｇ Ｅｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｏ ｆ Ｂｒ ｏ ａ ｄ Ｗ ｉ ｄ ｔ ｈ Ｃｏ ｎｃ ｒ ｅ ｔ ｅ Ｂｏ ｘ Ｇｉ ｒ ｄｅ ｒ ｏ ｆ
３ 计算模 型
采 用 ＭＩ Ｄ Ａ Ｓ ／ Ｃ ｉ ｖ ｉ ｌ 建 立 该桥 的施 工 阶段 模 型 和成
剪力滞 系数 是衡量 剪力 滞效 应 大小 的指标 。箱梁 桥 模型 ， 见图 １ 。
５ ２ 啼荭投术 ２ ０ １ ５ Ｎ ｏ ． ３ （ Ｍ ａ ｙ ） Ｖ ｏ １ ． ３ ３
桥 梁 Ｔ 程 器
效应” 【 ２ 】 。为方 便 描述 箱 梁剪 力滞 效 应 的影 响 程度 ， 工 拉 索 。该 桥主 梁 采用 支架 整 体 现 浇施 工 ， 主塔 分 节段
程 上 引入剪 力滞 系数 。 考虑剪 力滞 效应所 求得 的翼 板 正应力 Ｏ ｒ 按 简单梁 理论 所求 得 的翼 板 ｇｅ Ｅｎｇ ｉ ｎ ｅｅ ｒ ｉ ｎ ｇ
宽幅混凝 土斜拉桥箱梁剪力滞效应研 究
钟 明 。 秦 伟
７ １ ０ ０ ７ ５ ）
（ 西 安 中交 土 木 科 技 有 限公 司 ， 陕西 西安
摘
要： 箱 梁 由于 具 有 承 受 正 负 弯 矩 能 力 强 、 抗扭 刚度大、 截面效率指标高 、 稳定性好等显著优点 ， 被 广 泛 用 于 桥 梁 结 构
优 美 的外 形 、 良好 的力 学性 能 被广 泛应 用 于 桥梁 工 程
小 于 １时 为 负 剪
采用精 确 的理论 来分 析箱 梁 的剪力 滞是 比较 复杂
中。 与此 同时 ， 计 算技 术 和结构 设 计理 论 的发 展 ， 也使 的 ， 也不 便 于 工程 应用 ． 因此 有学 者 提 出 了“ 翼 缘 有 效 桥 梁结 构分 析越 来 越趋 于精 细化 。 专业 人 员根 据 既有 分布 宽度 ” ［ ３ － ４ １ 的概念 。 即： 桥 梁 建设 长 期 以来 的经 验认 为 ． 精 确 地分 析 箱 梁 的剪
中。 但 又 由于 其 薄 壁 、 宽 翼 缘 的结 构 特 征 ， 导致箱梁在荷载作用下易产生扭转 、 畸变 、 翘 曲等 不 同于 其 他 开 口截 面 的 受 力 特征， 其 中 箱梁 翼 缘 的剪 力 滞 效 应 问题 尤 为突 出 。 因此 以某 宽 幅斜 拉 桥 为 例 ， 建 立 了板 单 元 模 型 以研 究 单 箱 ６室 箱 梁 斜 拉 桥 的剪 力 滞 效 应 。计 算 结 果 表 明 ， 斜 拉 桥 的剪 力 滞 效 应 沿 横桥 向 和纵 桥 向均 呈 现 较 大 规律 性 。 关键词 ： 斜拉桥 ； 宽幅薄壁箱梁； 有限元法 ； 剪 力 滞效 应 ； 分 布 规 律
Ｃａ ｂ ｌ ｅ Ｓ ｔ ａ ｙ ｅ ｄ Ｂｒ ｉ ｄ ｇ ｅ
Ｚ ｈ ｏ ｎ ｇ Ｍｉ ｎ ｇ ， Ｑ ｉ ｎ Ｗｅ ｉ
随 着 城市建 设 和交通 运 输业 的迅 速发 展 ． 桥梁 建 翼 板 与腹 板交 角 处 的剪 力 滞 系数 可 表 示 为 九 。当 ｅ 设速度 突飞猛进 ， 各种结构形 式新颖 、 多样 、 简 洁 美 大 于 １时 ， 称之 为正剪力滞 ． 当 观， 结 构受 力复 杂的桥 梁相继 建成 。 其 中箱形 截 面 以其 力滞 。
如 靠 近 腹 板 处 翼 板 中 的 纵 向应 力 大 于初 等 梁 理 论 的 钢绞 线斜拉 索在 小跨 侧 主梁上 的标 准索 距为 ４ ． ０ ｍ。 在
正 应力 ， 则称 为 “ 正 剪力 滞效 应 ” ， 反之 称 为 “ 负 剪力 滞 大跨 侧 为 ６ ． ０ １ １ ＇ １ ， 在主塔上为 ２ ． ０ ｉ ｎ 。 全桥 共 有 １ Ｏ对 斜
ｌ 箱 梁 剪 力 滞 效 应 与 有 效 分 布 宽 度
分 布 函数 ；
２ 工 程 概 况
为最 大应 力 。
薄 壁 箱梁 在纵 向弯 曲时 ． 弯 曲 的法 向应 力 在上 下
某 斜 拉桥 总 长 １ ２ ３ ． ９ ６ ｍ， 桥宽为 ４ ４ ｍ： 桥 梁 跨 径
５ ０ ＋ ７ ２ ） ｍ， 为双塔双索面 刚构 体系斜拉桥 。 该桥 翼 缘 的传 递是 通过 腹板 的剪 切 变形 来实 现 的 。 腹 板处 组成为 （ 剪力 流 向翼 缘 板 中传 递 的 滞 后 而 导 致 翼 缘板 法 向应 主 梁采 用 单箱 ６室流 线 形等 截 面预 应 力 混凝 土 箱 梁 ： ． ０ Ｉ ｎ的钢管组 合 而成 ， 塔高 ４ ２ ｉ ｎ ： 力 沿横 向呈现 不 均匀分 布 的现象 ， 称为 “ 剪力 滞效 应 ” 。 主塔 由 ２根直 径为 ２
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公 式 考虑斜 拉 索垂度 引起 的非 线性 影 响 ． 即：
６ ：
。
力 滞效应 是确保 桥梁 施工 安全 、 使 用安全 的重要手 段 ，
ｔ ｍ
ｂ 为箱 粱翼缘 有 效分 布 宽 度 ； ｔ 为翼 缘 厚 度 ： 为 而箱 梁 斜 拉 桥 作 为 大跨 径 桥 梁 中最 常用 的结 构 体 系 式 中 ： 为 沿箱 梁宽 度 方 向坐 标 ； ｔ ｒ （ ｘ ， ｙ ） 为应 力 之一 ， 精 确分 析其 剪 力 滞效 应 的分 布规 律 将 为斜 拉 桥 沿跨 长 坐标 ； 的设计 、 施 工提供 可靠 依据 【 Ｉ Ｊ 。