薄壁箱梁截面抗扭参数简化计算方法

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1、万方数据第20卷第2期2007年3月中国ChinaJournal公路学报ofHighwayandTransportV01．20NO．2Mar．2007文章编号：1001—7372(2007)02—0072—05O薄壁箱梁截面抗扭参数的简化计算方法徐秀丽1’2，王曙光2，刘伟庆2，李升玉2(1．东南大学交通学院，江苏南京210096；2．南京工业大学土木工程学院，江苏南京210009)摘要：通过对薄壁箱形截面杆件扭转特性的分析，提出利用空间有限元分析软件的分析功能来计算薄壁箱梁截面几何特性参数的新途径。建立空间悬臂梁模型，其截面

2、为所要计算的薄壁箱形截面，在梁悬臂端施加集中扭矩，根据分析求得梁悬臂端相邻截面的扭转角和截面变形，即可推算出该薄壁箱形截面的抗扭参数。为提高计算精度，可按精确截面形式输入。结果表明：该方法的实施过程简单，计算结果精度高，用户借助于自己熟悉的任何空间有限元分析软件均能实现这一功能。关键词：桥梁工程；薄壁箱梁截面；空间有限元分析；抗扭参数；计算方法中图分类号：U448．213文献标志码：ASimplifiedCalculationMethodforTorsionParametersofThin-walledBoxGirderSec

3、tionXUXiu—lil’2，WANGShu—guan92，LIUWei—qin92，LISheng—yu2(1．SchoolofTransportation，SoutheastUniversity，Nanjing210096，Jiangsu，China；2．SchoolofCivilEngineering，NanjingUniversityofTechnology，Nanjing210009，Jiangsu，China)Abstract：Anewapproachofcalculatingthegeometricalprop

4、ertiesofthin—walledboxgirdersectionbyspacefiniteelementanalysissoftwarewasputforwardthroughanalyzingthetorsionpropertiesofthin—walledboxsectionmember．Aspacemodelofcantilevergirderwassetupwhosesectionwasthethin—walledboxsectionforcomputation．Authorsputonaconcentrated

5、torsionalmomentattheendofcantilever．Torsionparametersofthin—wailedboxsectioncouldbecalculatedaccordingtotheneighbouringsectiontorsionangleandsectiondeformationattheendofthegirdercantilever．Exactitudesectionpatternshouldbeinputtoimprovecalculationaccuracy．Itisshownth

6、atthecalculationresultbythismethodissimpleinoperationprocessandhashighaccuracy．ItiseasyforuserstOmanagewithanywell—informedspacefiniteelementanalysissoftware．Keywords：bridgeengineering；thin—walledboxgirdersection；spacefiniteelementanalysis；tot—sionparameter；calculat

7、ionmethod引言大跨度桥梁是柔性结构，在风力等动荷载作用下容易产生大的变形和振动，如果设计不够合理，就有可能产生自激的发散振动而毁坏。建成仅4个月，主跨853m的美国华盛顿州Tacoma悬索桥就是一个由颤振形态引起的风毁事例。薄壁箱形截面的梁体由于其自重轻，抗扭刚度大，扭振频率较高，故产生扭曲发散振动的临界风速也较高，因此大跨度桥梁的主梁常采用薄壁箱形截面Ⅲ，如杭州湾大桥主航收稿日期：2006—07—19基金项目：国家自然科学基金项目(50378044)；江苏省社会发展基金项目(BS2001044)作者简介：徐秀丽(19

8、63)，女，江苏如皋人，南京工业大学副教授，东南大学工学博士研究生，E—mail：njxuxiuli@yahoo．corn．cn。万方数据第2期徐秀丽，等：薄壁箱梁截面抗扭参数的简化计算方法73道桥口]、苏通大桥主航道桥、润扬大桥主航道桥等。由于主梁截面的抗扭参数直接影响到结