薄壁曲线箱梁空间计算的曲板板梁单元法-中国公路学报.PDF

中国公路学报000117 中国公路学报 CHINA JOURNAL OF HIGHWAY AND TRANSPORT 2000　Vol.13　No.1　P.73-76,80 薄壁曲线箱梁空间计算的曲板板梁单元法 王荣辉　刘光栋　邱波 摘　要：根据曲线箱梁力学行为为曲梁特征的特点，将围成闭口截面曲线箱梁的板件视为曲线板 梁，由此提出了薄壁曲线箱梁空间计算的曲板板梁单元法，此方法自由度少，计算精度较高，且 计算思路与方法较简洁，物理概念明确，可用于薄壁曲线多室箱梁结构的空间计算分析。 关键词：薄壁曲线箱梁；曲板板梁单元；空间计算 分类号：U448.213　文献标识码：A 文章编号：1001-7372(2000)01-0073-04 A curved plate beam element method of spatial computation for thin-walled curved box girder WANG Rong-hui　LIU Guang-dong　QIU Bo （Institute of Structural Engineering, Hunan University, Changsha 410082, China ） Abstract ：The deckle boards of curved box girder are taken as curved plate beams according to the fact that the box girder mechanics behavior is the curved beam characteristic, and a curved plate beam element method of spatial computation for thin-walled curved box girder is presented. This method has high accuracy and less degrees of freedom. The train of thought and the computation are simple and the physical concepts are very clear, especially for the spatial computation of the large cured multi-cell box girder structure. Key words ： thin-walled curved box girder; curved plate beam element; spatial computation 　　薄壁曲线箱梁由于受到曲率的影响，即使外荷载的作用通过梁的剪切中心，其结构也要承受 弯矩和扭矩，因而要产生挠曲、扭转和畸变，这样就使曲线梁的结构分析变得十分复杂。 　　目前国内外对薄壁曲线箱梁的空间计算已有很多成熟的计算方法 ［1～6］ ，但这些方法对多室 曲线箱梁空间计算往往显得很繁冗，而且对曲线箱梁中横隔板的考虑也不是很灵活。为了简化计 算，同时又不影响计算精度。笔者根据薄壁曲线箱梁力学行为为曲梁特征的特点，将围成闭口截 面曲线箱梁的板件视为曲线板梁，即相当于曲线箱梁的每个子单元，不管曲线箱梁是单室或多 室，都可用曲线板梁来模拟曲线箱梁梁段单元，这种组合的曲线箱梁梁段单元，既不需计算曲线 箱梁的剪切中心和畸变中心，又可考虑其结构的扭转和畸变，这样就使得曲线箱梁空间计算由一 个较复杂的问题变成一个较简单的问题，而且自由度较少，计算精度较高，特别适用于多室曲线 箱梁的空间计算分析。 1　基本理论 　　对于普通曲梁，当采用曲梁有限单元和曲线坐标系时，可避免局部与总体坐标系间的转换。 根据定义，广义位移(即曲梁中任一点的位移)为 T　　 (1)