板桁加勁梁抗扭慣性矩的計(jì)算方法.pdf

1、隨著橋梁建設(shè)的高速發(fā)展，板桁加勁梁已成為大跨度橋梁常用的斷面形式。板桁加勁梁由正交異性板和桁架組合成整體，相互協(xié)調(diào)，共同受力，具有自重輕、抗彎抗扭剛度大、抗風(fēng)穩(wěn)定性好、跨越能力強(qiáng)和施工限制少等優(yōu)點(diǎn)。抗扭慣性矩是評價板桁加勁梁受力性能和抗風(fēng)性能的重要參數(shù)之一，若能快速準(zhǔn)確地計(jì)算出板桁加勁梁的抗扭慣性矩，尤其是對抗扭慣性矩的計(jì)算進(jìn)行公式化表達(dá)，將為板桁加勁梁的概念設(shè)計(jì)提供更充分的依據(jù)，同時節(jié)約大量的計(jì)算時間和物力成本?；诠接?jì)算得出抗扭慣

2、性矩后，提出的板桁加勁梁簡化建模方法能極大地提高計(jì)算效率，為板桁加勁梁的動靜力分析帶來便利。
　　本文在總結(jié)了國內(nèi)外對板桁加勁梁抗扭慣性矩的研究成果后，針對當(dāng)前研究存在以及亟待解決的各種問題，結(jié)合實(shí)際工程項(xiàng)目做了以下工作:
　　1)回顧已有桁架抗扭慣性矩計(jì)算方法，基于有限元軟件——ANSYS建立空間桁架數(shù)值模型，驗(yàn)證現(xiàn)有計(jì)算方法的準(zhǔn)確性。將主桁架拆分成斜腹桿體系和弦桿與豎桿構(gòu)成的框架體系，基于剪切變形等效原則，斜腹桿體系的等

3、效板厚采用已有公式計(jì)算，框架體系采用結(jié)構(gòu)力學(xué)推導(dǎo)出的等效板厚公式計(jì)算，疊加得到新的考慮弦桿和豎桿影響的等效板厚計(jì)算公式。通過建立數(shù)值模型驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)，新公式能夠顯著提高空間桁架抗扭慣性矩的計(jì)算正確性。
　　2)基于橋面板和U肋的水平剪切變形一致的原則，改進(jìn)了正交異性板的等效板厚計(jì)算方法。基于薄壁梁理論，推導(dǎo)出不同類型板桁加勁梁抗扭慣性矩的計(jì)算公式。建立精細(xì)化數(shù)值模型，驗(yàn)證了公式的正確性?；谕茖?dǎo)出的公式，分析各參數(shù)對抗扭慣性矩的影響程