[發明專利]一種變截面多箱室波形鋼腹板箱梁腹板剪應力的分配方法有效
| 申請號： | 202010480387.0 | 申請日： | 2020-05-30 |
| 公開（公告）號： | CN111753357B | 公開（公告）日： | 2022-08-09 |
| 發明（設計）人： | 劉超;黃鈺豪 | 申請（專利權）人： | 同濟大學 |
| 主分類號： | G06F30/13 | 分類號： | G06F30/13;G06F30/23;G06F119/14 |
| 代理公司： | 上海科盛知識產權代理有限公司 31225 | 代理人： | 楊宏泰 |
| 地址： | 200092 *** | 國省代碼： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 截面 多箱室 波形 腹板 剪應力 分配 方法 | ||
1.一種變截面多箱室波形鋼腹板箱梁腹板剪應力的分配方法，其特征在于，包括以下步驟：
1)獲取變截面波形鋼腹板的截面平均剪應力τ；
2)采用能量法計算剪力分配系數，第i號梁的剪力分配系數ki的計算式為：
Y(y)＝ax4+bx3+cx2+dx+e
其中，Ii為第i號梁的截面抗彎慣性矩，Y(yi)為第i號梁的橫橋向結構撓度曲線，x為取點沿橋軸向長度，a、b、c、d、e為系數；
3)獲取各梁的剪應力，完成波形鋼腹板剪應力的分配，并將其作為橋梁設計指標。
2.根據權利要求1所述的一種變截面多箱室波形鋼腹板箱梁腹板剪應力的分配方法，其特征在于，所述的步驟1)中，變截面波形鋼腹板的截面平均剪應力τ的計算式為：
其中，τ為截面平均剪應力，I為全截面慣性矩，b(y)為在高度y處截面總寬度，為坐標0～y0對應的截面靜矩，x為取點沿橋軸向長度，α為軸線和水平線間夾角，A為波形鋼腹板箱梁的全截面面積，為坐標0～y0對應的截面面積，N為截面上的軸力，M為截面上的彎矩。
3.根據權利要求2所述的一種變截面多箱室波形鋼腹板箱梁腹板剪應力的分配方法，其特征在于，所述的總面積的變化率的表達式為：
其中，為上頂板厚度t1沿軸向變化率，為上頂板寬度b1沿軸向變化率，為下頂板厚度t2沿軸向變化率，為下頂板寬度b2沿軸向變化率。
4.根據權利要求3所述的一種變截面多箱室波形鋼腹板箱梁腹板剪應力的分配方法，其特征在于，所述的全截面慣性矩的變化率的表達式為：
其中，為形心位置yc沿軸向變化率，為箱梁高度h沿軸向變化率，k1～k6分別為變化率系數。
5.根據權利要求4所述的一種變截面多箱室波形鋼腹板箱梁腹板剪應力的分配方法，其特征在于，當截面內所取點y0位于上翼緣板內，即0＜y0＜t1時，則有：
6.根據權利要求4所述的一種變截面多箱室波形鋼腹板箱梁腹板剪應力的分配方法，其特征在于，當截面內所取點y0處于腹板內，即t1≤y≤h-t2時，則有：
7.根據權利要求4所述的一種變截面多箱室波形鋼腹板箱梁腹板剪應力的分配方法，其特征在于，當截面內所取點y0處于腹板內，即h-t＜y0＜h時，則有：
8.根據權利要求1所述的一種變截面多箱室波形鋼腹板箱梁腹板剪應力的分配方法，其特征在于，所述的系數a、b、c、d、e通過拉格朗日乘子法求偏導為0求解得到。
9.根據權利要求1所述的一種變截面多箱室波形鋼腹板箱梁腹板剪應力的分配方法，其特征在于，所述的步驟3)中，分配后各梁的剪應力τi的計算式為：
τi＝τ·ki。
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