考虑轴向位移的压弯Ⅱ形梁剪力滞分析

摘要

Ⅱ形梁以其自重轻、桥面宽等特点，在斜拉桥中得到了广泛的应用，但因其宽高比大，剪力滞效应突出，故研究其在压弯作用下剪力滞的计算方法便尤为重要。在截面纵向位移函数中引入截面轴向位移,以描述压弯作用下Ⅱ形梁截面的变形状态.基于能量变分法导出轴向位移、竖向位移和剪力滞位移之间相互耦合的控制微分方程组,求得压弯作用下Ⅱ形梁的位移解及其相应的边界条件.结合ANSYS软件,利用实体单元和导出的位移解及其边界条件分别对简支梁和悬臂梁进行分析,验证其有效性和可靠性.结果表明:剪力滞效应使得Ⅱ形梁中性轴和形心轴相互分离,截面不再绕形心轴转动;在弯曲作用下,剪力滞使简支梁截面弯曲刚度减小,悬臂梁固定端一侧1/4跨度内截面弯曲刚度减小,悬臂梁自由端一侧3/4跨度内截面弯曲刚度增加;在压弯作用下,轴向压力引起的剪力滞使简支梁梁端附近截面弯曲刚度减小,悬臂梁自由端一侧截面弯曲刚度增加.