考虑剪滞变形时箱形梁广义力矩的数值分析

为了简化变截面箱梁等复杂结构的剪滞效应分析，在明确定义相应于剪滞位移的广义力矩和有关几何特性的基础上，提出一种梁段有限元数值分析方法。选取控制微分方程的齐次解作为单元位移函数，以各积分常数为中间转换变量，推导梁段单元刚度矩阵和等效节点力向量的具体表达式，并给出用单元节点力直接计算应力的一般公式。编制了箱梁梁段有限元程序，对简支、悬臂、连续箱梁3个有机玻璃模型进行计算并与实测结果对比，验证了该文方法及公式的正确性。用所编程序对箱梁的剪滞广义力矩进行数值分析，并揭示了其变化规律。研究表明，在竖向荷载作用下，剪滞力矩与弯矩具有相似的分布规律，而且数值大小也接近。