基于Timoshenko梁的分阶段成形结构平衡方程

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1、桥梁建设2015年第45卷第5期(总第234期)24BridgeConstruction，Vo1．45，No．5，2015(TotallyNo．234)文章编号：1003—4722(2015)05—0024—06基于Timoshenko梁的分阶段成形结构平衡方程许磊平，秦顺全，苑仁安(1．西南交通大学土木工程学院，四川成都610031；2．中铁大桥勘测设计院集团有限公司，湖北武汉430056)摘要：为研究剪切变形对分阶段成形结构的影响，对Timoshenko梁进行单元分析，推导单元的形函数，建立单元盼截面曲率、剪切应变与单元位移的关系。选取单元无应力状态为势能计算的起点，利用最小势能原理，

2、建立包含单元无应力状态量的分阶段成形的Timoshenko梁结构平衡方程。与欧拉梁相比，增加了单元无应力剪切角作为Timoshenko梁的无应力状态量。编写基于Timoshenko梁的分阶段成形结构计算程序，进行数值分析，结果表明，具有一定的结构体系和外荷载的Timoshenko梁，只要保证各单元的无应力状态量一定，则结构的最终状态是确定的，与施工成形过程无关。关键词：桥梁工程；分阶段成形结构；无应力剪切角；Timoshenko梁；无应力状态量中图分类号：U441文献标志码：AEquilibriumEquationforStructureFormedinStagesBasedonTimos

3、henkoBeamXULei-ping～．QINShun—quan～．YUANRen—an'。(1．SchoolofCivilEngineering，SouthwestJiaotongUniversity，Chengdu610031，China；2．ChinaRailwayMajorBridgeReconnaissance8LDesignGroupCo．，Ltd．，Wuhan430056，China)Abstract：Tostudytheinfluencesofthesheardeformationonthestructureformedinstages。theelementsOftheT

4、imoshenkobeamwereanalyzed，theshapefunctionsoftheelementswerede—rivedandtherelationshipbetweenthesectionalcurvature，shearstrainanddisplacementoftheele—mentswasestablished．Theunstressedstateoftheelementswasselectedastheinitialpointforcalculationofthepotentialenergyandtheprincipleoftheminimumpotentia

5、lenergywasusedtoestablishtheequilibriumequationthatineludedtheunstressedstateamountsoftheelementsforthestructureformedinstagesbasedontheTimoshenkobeam．ComparedtotheEulerbeam，theunstressedshearanglesoftheelementswereaddedandwereusedastheunstressedstateamountsoftheTimoshenkobeam．Thecomputationprogra

6、mforthestructureformedinstagesbasedontheTimoshenkobeamwascompiledandthenumericalanalysiswasimplemented．TheresultsshowthatfortheTimoshenkobeamhavingcertainstructuralsystemandexternalloads，aslongastheunstressedstateamountsofthedifferentelementsarekeptcertain，thefinalstateofthestruc—tureisdefiniteand

7、iSirrelevanttotheformationprocessintheconstruction．Keywords：bridgeengineering；structureformedinstages；unstressedshearangle；Timosh—enkobeam；unstressedstateamount．收稿日期：2015一O1—2O基金项目：国家科技支撑计划(2012BAG05B02)Projectof