混凝土箱梁考虑翼板 厚度变化 的剪力滞效应
蔺鹏臻 ，杨 子江 ，刘凤奎 ，冀 伟 ，张元海
(兰州交通 大学 a．甘 肃省道路桥梁与地下工程重点实验 室 Ib．土木工程 学院 ，兰州 730070)
摘 要 ：针 对翼 板 沿截 面 宽度 方 向变厚 度 的混 凝 土箱 梁 ，利 用势 能 变分原 理 ，建 立 了可 以考虑 翼板
厚 度 变化 的剪 滞效 应分析 通 用方法 ；针 对 简 支梁和 悬臂 梁等 基本 结构 体 系，系统研 究 了改 变翼板厚
度 变化 对正 剪力 滞效应 、负剪 力滞 效应和 剪 力滞 变形 的影 响规律 。结果 表 明 ，翼 板厚 度 变化 对 箱梁
的截 面应 力和 变形均 产生影 响 。考 虑翼板 厚度 变化 对计 算结 果的影 响可达 15％ 。
关键词 ：箱梁桥 ；翼板 变厚度 ；剪 力滞效应 ；变分原理
中 图分 类 号 ：U441．5 文 献标 志码 ：A 文章编 号 ：1674—4764(2013)01—0076—04
Shear Lag Effect of Concrete Box Girders Considered
Varying Flange—depths
Lin Pengzhenn，Yang Zijiangb，Liu Fengkuib，Ji Wein，Zhang Yuanhaib
(a．Key Laboratory of Road& Bridge and Underground Engineering of Gansu Province；
b．Civil Engineering College，Lanzhou Jiaotong University，I．anzhou 730070，P． R．China)
Abstract：According to concrete box beam which flanges depth varying along the orientation of cross
section，using variational principle of potential energy，new analysis method of shear lag is proposed for
single cell concrete box beam ． For sim ply supported girders and cantilever girders，general analysis of
varying flange—depths influence on positive and negative shear lag effect and deflection have be done． It’S
shown that varying flange—depths have influence both on sectional stress and deflection． Considering the
varying flange—depths have effect on the calculation results of up to 1 5 ．
Key words：box girder bridges；varying flange—depths；shear lag；variational principle
混凝 土箱 梁是 目前桥 梁结构 采 用较 为广 泛 的梁
体结 构形 式 。考虑 到截 面受力 、构造 和施 工 因素 ，箱
梁 顶 、底 板和悬 臂板 均为 沿截 面宽 度方 向变 厚度 ，通
常越靠 近 腹 板 越 厚 ，而 顶 、底 板 中部 和 悬 臂 端 部 越
薄 ]。由于箱 梁总 体上仍 然存 在 薄壁 结构 的特点 ，
其 剪力 滞效应 必然 会 由于翼板 厚度 的横 向变化 而 区
别于既 有研究 中考虑 的等厚度 情 况 ，因此 ，开展 针对
混凝土 箱梁 翼板 厚度变 化对剪 力滞 效 应影 响 的研 究
具有理 论 和实践 意义 。
对箱 梁剪力 滞 效 应 的研 究 方 法 ，较 为 通 用 的包
括 变分 法和 三维板 壳或块 体有 限 元法 等_l 。变分
法 由于力学 推理 明晰 、计 算结 果 与 普 通 梁 理论 能较
好对应 而广 受欢迎 。但 变分法 分析 箱 梁均 以翼 板 等
厚度 箱梁 为对 象-1 。J，而 对 于 常见 的翼 板 变 厚 度 的
混凝 土箱梁 ，则 主要 通 过 三 维板 壳 或 块 体 有 限元 数
值仿 真方法研 究其 剪力 滞效 应 ]。 由于板 壳 和块体
有 限元分析 结 果数 据 量 大 、且 主要 以单 元 或 结 点 的
应力 和应 变解 为结 果 ，不 能 与 现有 以梁 理 论 为 基 础
设计 规范 有机 结 合 ，故分 析 结 果 也 主要 用 于宏 观 掌
握结 构 的受力 规律 。

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