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承托对箱形梁剪力滞效应的影响
承托对箱形梁剪力滞效应的影响
摘要:利用有限元软件ANSYS,对不考虑承托的箱形梁应用SHELL63单元进行数值模拟,对考虑承托的箱形梁应用SOLID95进行数值模拟,应用ANSYS分析对比,得出了两者的比例系数Δ。
关键词:箱形梁;剪力滞;ANSYS;承托
中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:

国内外许多学者对薄壁箱形梁空间分析进行了系统的研究,并提出了许多理论与计算方法,但大多数未考承托的影响。实际桥梁工程中箱形梁结构均设有承托,且承托刚性对薄壁箱梁扭转、畸变及剪力滞效应是有一定的影响的。本文利用有限元软件ANSYS ,分别应用SHELL63和SOLID95对不考虑承托和考虑承托的简支单箱单室箱形梁进行了数值模拟,计算了在集中荷载作用下承托对箱形梁剪力滞效应的影响。
1不考虑承托影响的有限元分析
本文选用单箱单室单室简支箱形梁桥,跨径为8m,其截面尺寸如图1所示。材料弹性模量E=3000MPa,=。

图1箱形梁截面尺寸(单位:mm)
无承托的箱形梁采用SHELL63弹性壳单元,该单元共4 个节点, 每个节点6 个自由度:x 、y、z 方向的位移和绕x、y、z轴的转角。网格划分如图2所示,然后在简支梁跨中腹板顶面的位置对称地布置集中荷载P=。

图2 SHELL63单元网格划分
2考虑承托影响的有限元分析
对于考虑承托(1:3)的箱形梁,采用ANSYS 程序中的solid95 实体单元来模拟,网格划分图3所示。


图3 SOLID95单元网格划分
箱形梁结构的加载和计算是在ANSYS 程序中进行,求解得到箱形跨中截面的应力分布如图4,5所示。

图4 箱形梁顶