哈密顿力学下双箱单室波形钢腹板组合箱梁剪力滞效应分析

摘要

针对双箱单室波形钢腹板组合箱梁这一新型结构,结合波形钢腹板的结构特点,在哈密顿(Hamilton)力学体系下进行箱梁剪力滞效应研究。考虑箱梁弯曲时的剪切变形及纵向翘曲位移,对箱梁悬臂板、底板、顶板和内侧顶板分别假定不同的纵向位移差函数,选用二次抛物线描述翼板的剪滞翘曲位移,建立结构的总势能及对应的拉格朗日(Lagrange)函数。与传统变分法不同,所提方法基于哈密顿力学体系,根据勒让德(Legendre)变换引入对偶变量,推导得出结构弯曲问题的哈密顿正则方程,利用两端边值问题的精细积分法进行求解,计算箱梁上下翼板应力与变形,并与文献算例结果及有限元数值结果进行比较验证。结果表明,所提方法能简单、正确地描述双箱单室波形钢腹板组合箱梁的剪力滞后现象,可在初步设计阶段对结构稳定性进行评估。