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薄壁曲线箱梁剪力滞数值计算与实验研究
【摘要】
本文针对薄壁曲线箱梁的剪力滞性能进行了数值计算与实验研究。首先，通过有限元软件建立了薄壁曲线箱梁的数值模型，利用ABAQUS软件进行了剪力滞计算。其次，设计制作了薄壁曲线箱梁的试验样件，进行了剪力滞实验。最后，通过计算和实验结果对比分析，得出了薄壁曲线箱梁的剪力滞性能及其影响因素，为薄壁曲线箱梁在工程实践中的应用提供了理论指导和技术支持。
【关键词】薄壁曲线箱梁；剪力滞；数值计算；实验研究
【引言】
薄壁曲线箱梁作为一种结构新型的桥梁梁型，其在桥梁工程中得到了广泛的应用。其结构形式简洁，具有良好的经济效益和美学效益。在桥梁的抗震设计中，薄壁曲线箱梁的抗震能力也是一个重要的问题。因此，对其剪力滞性能的研究具有现实的意义。
本文针对薄壁曲线箱梁的剪力滞性能进行了数值计算和实验研究。首先，建立了薄壁曲线箱梁的数值模型，并利用ABAQUS软件进行了剪力滞计算。其次，设计制作了薄壁曲线箱梁的试验样件，进行了剪力滞实验。最后，通过计算和实验结果对比分析，得出了薄壁曲线箱梁的剪力滞性能及其影响因素。
【数值模型】
薄壁曲线箱梁的数值模型如图1所示。箱体采用双曲面弧线，通过变换参数实现控制截面形状，内部填充泡沫混凝土，截面为双曲面抛物面。底部钢板为THQ345E，在箱体内侧与底部钢板之间安装了立柱。箱梁的中心桥墩选择为双塔式中心垂直墩。
图1薄壁曲线箱梁数值模型
首先进行了箱梁自重和车辆荷载下的静力分析，得到了箱梁内部应力，再通过ABAQUS软件进行了动力分析，得到了箱梁的剪力滞环形曲线、剪力滞比值和阻尼比等结果。
【试验研究】
为了验证数值模型的正确性，设计制作了薄壁曲线箱梁的试验样件，进行了剪力滞实验。试验中，将试验样件固定在地面上，通过施加等幅度水平荷载，得到了荷载与位移之间的关系曲线，从而求出了试验样件的剪力滞环形曲线、剪力滞比值和阻尼比等结果。
【结果分析】
将数值计算结果和实验结果进行对比分析，得到以下结论：
（1）薄壁曲线箱梁的剪力滞环形曲线呈现出明显的曲线宽肥特征，滞回比值随着荷载振幅的增加而增加。
（2）随着荷载振幅的增加，阻尼比呈现出不断递减的趋势。尤其是荷载振幅较大时，阻尼比下降较为明显。
（3）箱梁内部填充泡沫混凝土可以有效地提高箱梁的抗震性能，使其剪力滞环形曲线更为饱满，滞回比值更为稳定。
【结论】
通过本文的数值计算和实验研究，得出了薄壁曲线箱梁的剪力滞性能及其影响因素。结果表明，随着荷载振幅的增加，剪力滞环形曲线呈现出明显的曲线宽肥特征，滞回比值随着荷载振幅的增加而增加；阻尼比呈现出不断递减的趋势，荷载振幅较大时下降较为明显。同时，箱梁内部填充泡沫混凝土可以有效地提高箱梁的抗震性能，使其剪力滞环形曲线更为饱满，滞回比值更为稳定。这为薄壁曲线箱梁在工程实践中的应用提供了理论指导和技术支持。
【参考文献】
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