变高度薄壁箱梁几何非线性分析及剪力滞效应研究

"变高度薄壁箱梁剪力滞的几何非线性分析 (2007年)，作者：罗旗帜，陈玉骥" 本文主要探讨了变高度薄壁箱梁在考虑剪力滞效应和几何非线性因素下的力学行为。在薄壁箱梁结构设计中，剪力滞效应是指由于翼缘的局部变形导致内部剪应力分布的变化，而几何非线性则涉及到结构在荷载作用下产生的大位移和大应变情况。作者基于势能变分原理，这是一种用于处理弹性力学问题的基本理论方法，旨在通过最小化结构的势能来确定平衡状态。 在该研究中，作者首先建立了考虑这两种效应的非线性控制微分方程。这个过程通常包括将结构的物理特性、材料属性以及几何形状纳入到数学模型中，然后通过微分方程来描述结构的动态响应。为了求解这些复杂的非线性方程，他们采用了样条最小二乘配点法。这种方法是一种数值解法，通过插值和拟合样条函数来近似解出方程的解，适用于处理连续但不可微的函数。 作者对计算结果与实际试验数据进行了对比，发现两者之间的吻合度较高，这表明所建立的模型和求解方法是有效的。研究进一步揭示，在三跨变高度薄壁连续箱梁受到均布荷载作用时，内支座截面的应力分布不均匀性比中跨跨中截面更为明显。此外，荷载的增加会加剧非线性效应，这意味着结构的行为会更加复杂，可能对设计和安全评估带来挑战。 关键词涉及到变高度薄壁箱梁、剪力滞效应、几何非线性和样条函数，这些都是本文的核心内容。变高度薄壁箱梁在桥梁工程中广泛应用，其性能分析对于工程实践具有重要意义。剪力滞效应的考虑有助于更准确地预测结构的实际应力状态，而几何非线性的分析则能够更真实地反映结构在大变形情况下的响应。样条函数作为数值计算工具，为解决这类非线性问题提供了有效途径。 这篇论文在理解变高度薄壁箱梁在复杂荷载下的行为方面做出了重要贡献，对于工程设计人员和研究人员来说，它提供了一种考虑剪力滞和几何非线性效应的分析方法，有助于提升结构的性能评估和优化设计。