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1、1969－1971年箱梁剪力滞效应在欧洲不同地方相继发生了四起箱梁失稳或破坏事故。事故发生后，许多桥梁专家对桥梁的设计和计算方法进行了研究和分析，提出这四座桥的计算方法存在严重缺陷，其中一项就是设计中没有认真对待“剪力滞效应”，因此导致应力过分集中造成桥梁的失稳和局部破坏。又如广东省的佛陈大桥、乐从立交桥、江湾立交桥、顺德立交桥、文沙大桥等出现桥梁翼板横向裂缝，据资料显示其主要原因是未考虑剪力滞，致使实际应力大于设计应力，不能满足翼板承载力的要求而出现裂缝箱梁剪力滞效应引发事故箱梁剪力滞效应分析1概
2、述2变分法求解剪力滞效应3三杆比拟法求解剪力滞效应4有限元法求解剪力滞效应5剪力滞效应参数分析对称竖向荷载作用时,按初等梁理论,上、下翼缘板正应力沿梁宽度方向是均匀分布的。但在宽翼箱形截面梁中,由于剪切变形沿箱梁翼缘板宽度的非均匀分布,引起薄壁远离腹板的翼板纵向位移滞后于近腹板处翼板的纵向位移,导致纵向正应力沿着翼板宽度方向分布不均匀,其间存在着传力的滞后现象。1概述剪力滞定义：宽翼缘箱梁由于剪切扭转变形的存在，翼缘上的正应力随着离梁肋的距离增加而减小，这个现象就称为“剪力滞后”，简称剪力滞效应；剪
3、力滞系数：——按初等梁理论所求得的翼板正应力。——考虑剪力滞效应所求得的翼缘板正应力；上式中的是个变量，特别是在翼板与腹板交界处：当时，称为正剪力滞；当时，称为负剪力滞。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。衡量剪力滞效应大小的主要指标:剪力滞系数剪力滞大小与：箱梁的截面形式、宽跨比、荷载形式与作用的位置、结构的形式等因素有关。设计一般采用有效宽度予以考虑。用精确的理论来分析箱梁翼缘应力的不均匀分布规律是比较复杂的,尤其不便于工程结构的初步设计。工程界在对箱梁
4、剪力滞效应大量分析的基础上提出"翼缘有效分布宽度"的概念。目前,这种将翼缘实际宽度按某个系数折减为计算宽度的方法被各国的规范广泛采用。剪力滞效应研究方法：经典解析方法：经典的解析方法是解决简支梁等简单力学模型的有效方法包括调谐函数法、正交异性板法及弹性折板理论等，以弹性理论为基础的经典的解析方法,是解决简单力学模型的有效方法,往往能获得较精确的解答。但分析过程繁琐复杂,只能解决很少一部分工程问题,多数局限于等截面简支梁的研究。已经很难满足实际复杂工程结构以及复杂边界条件下箱梁剪力滞效应的分析要求,在
5、工程实际问题中的运用受到很大的制约。能量变分法：由Reissner提出,其基本思想是以梁的竖向位移和描述剪力滞效应的剪切转角最大差值作为未知数,利用最小势能原理,建立平衡控制微分方程(组),从而得到应力、挠度的解。该法的关键是纵向翘曲位移模式的合理选取、体系总势能的准确计算以及平衡控制微分方程(组)的有效求解等。比拟杆法：由加劲薄板理论、有限加劲肋理论和简单加劲肋代换法发展而来的比拟杆法,假定轴向荷载主要由加劲肋承受,而板本身是承受剪力的系板。最早是由Younger提出了“加劲薄板理论”。Hadji
6、-Argris提出了“有限加劲肋理论”。Kuhn基于“有限加劲肋理论”,提出了“简单加劲肋代换法”,采用理想化的加劲杆与薄板法求解工程中的剪力滞效应问题。简单加劲肋代换法解决具有三根加劲肋的板在轴向力作用下的剪力滞计算问题和悬臂箱梁受弯时剪力滞效应的分析。Evans提出“三杆比拟”理论,使之更适用于箱梁结构的剪力滞分析。同济大学张士铎教授等将三杆比拟法用来求解变截面箱梁的剪力滞问题,用比拟杆法分别求解受弯构件和受压构件的剪力滞问题,对压弯构件的剪力滞问题用叠加法求得。基于简化结构图式的近似的比拟杆法
7、,将处于受弯状态的箱梁结构比拟为只承受轴向力的加劲杆以及只承受剪力的系板组合体系,然后根据杆与板之间的平衡条件和变形协调条件建立一组微分方程,求解得到相应的解。三杆比拟法在求解箱形主梁的剪力滞效应时计算步骤简单,可以避免求解多元联立的微分方程组的求解,且精度可以满足箱型桥梁结构的要求。数值仿真分析：有限元法、有限条法、有限差分法、有限段法等剪力滞效应研究方法---数值仿真分析有限元法：将连续的求解区域离散为一组有限个而且按一定方式相互联结在一起的单元的组合体,从而使一个连续的无限自由度问题变成离散的
8、有限自由度问题。有限元法是解决各种复杂工程问题的一个行之有效的方法,对于箱梁这样的空间薄壁结构,用有限元法能获得全面而又较精确的应力分布图像。有限条法：其基本思路是令求解域的一个方向为连续体,而将其沿其他方向离散为条元。然后选取条元的位移函数,利用最小势能原理导出有限条法的线性方程组,进而得到位移和应力的解。与有限元法相比,有限条法具有简单、精度较高和计算量较小的优点。有限差分法：是一种传统的数值分析方法,此法是在能量变分法所求得的剪力滞微分方程组的基础上,给出相应的
