利用ANSYS求解薄壁箱梁剪力滞效应
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图２箱粱横截面尺寸图（单位：ｍｍ） ４．２计算结果及分析
本文建模采用直接建模法，先建立节点，然后依据节点建立 单元。利用ＳＨＥＬＬ６３单元，建立跨径为４０ｍ的等截而简支箱梁， 有限元模型详见下图３所示。分析所得的剪力滞系数与文献【ｌ】中 按变分解法所得的结果进行比较，结果如表ｌ、表２所示。
田３箱梁有限元模型圈 从表１、表２可以看出，利用ＡＮＳＹＳ有限元分析软件计算结 果与变分法理论计算值在各个计算截而所得到的顶板中心剪力
２．４．２有限条法 有限条法是从有限元法发展出来的一种半解析方法。与有限
元法相比，它具有简单、精度高、计算量小的优点。目前，有限条法 用于变截面箱梁仍有一定困难。 ２．４．３有限差分法和伽辽金法
有限差分法和伽辽金法只是变分法变系数微分方程式的两 种半数值解析法，因为变高度箱粱剪滞基本方程为变系数微分方 程，直接求取该方程的解析式解答比较困难，于是就把变量表示 为差分格式或三角函数形式，得到变量的近似解。 ２．５模型实验
表３不减空白值产生的误差情况
墼型堕！婴墨！
２．６
减空白后
塑笪墨！！堡垒！
２．５１ ２．５３
２．５０
不减空白
塑笙！里吐！
２．７８
２．７８
２．８０
堡薹！丝１
１０．４
１０．２ １０．４
酸钠的浓度一致，不要相差太大．因为高锰酸钾滴定水中的还原性 物质，其作用原理是建立在二者浓度相当的基础上进行的。所以 高锰酸钾的浓度不要与草酸钠的浓度有较大的差别。虽然二者差 异可由校正系数进行校正，校正后的检测结果不会受到影响，但二 者的浓度最好还是趋向一致为最好。标定时高锰酸钾的消耗量一 般在９．９４—１０．０６毫升之间为宜。 参考文献：
滞系数都相当接近。而对于顶板与肋板交接处剪力滞系数，在均 布荷载作用下得到的数值最大差距出现在１，４跨截面处，两者相 差３．０２％，在集中荷载作用下，得到的数值最大差距出现在跨中 截面处，两者相差２．７３％。可见，用ＡＮＳＹＳ计算箱梁剪力滞效应 结果精度很高，完全能够真实反映横截面上正应力的真实分布 情况。
（上接４１页）的误差可减空白时去除。若用其进行溶液的配置及
标定，蒸馏水中的空白值所造成的误差非常小，可忽略不计。从实 验的结果来看，也说明了普通的蒸馏水不处理直接用于分析滴定。 其检测结果的准确度不受影响。结果见表２。
表２蒸馏水处理与否的检测情况
２．６
２．５Ｉ
２．４９
２．４７
２．４８
２．５０
里塑垒型笙墨！堡匹！
减空白必须用以下的公式进行计算
计算公式：耗氧量（０。ｍｇ／Ｉ乒｛［（ｔ０＋Ｗ）Ｋ－１０］－［（１０＋Ｖ０）Ｋ－１０］
Ｒ｝×０．０８×１０００／Ｖ２ １３４
万方数据
２．５校正系数应尽量接近“１”为最好 在耗氧量的检测中，在滴定的最后要对离锰酸钾的准确浓度
进行重新标定。如果高锰酸钾的浓度与草酸钠的浓度不一致，一 校正系数对二者浓度的差异进行校正．高锰酸钾的浓度最好和草
ＳＨＥＬＬ６３弹性壳单元定义需要四个节点、四个厚度、一个弹 性地基刚度（Ｅｒｓ）和正交各向异性材料参数。弹性地基刚度（Ｅｒｓ） 是指在地基法线方向产生一个单位位移所需要的压力，如果Ｅ小 于或者等于ｏ，则弹性地基的效应将被忽略。正交各向异性的材 料参数的方向依据单元坐标系，单元的ｘ轴可以转动一个角度
１３３
．
衷１均布荷载作用下剪力滞系数比较
焦量 跨中 ＩＨ
！：
１．０１８ １．０２５
叁：
０．９８７ ｏ．９８２
！：
１．０４０
１．０５６
叁：
０．９９０
０．９８９
＾：
２．１６ ３．０２
墨：
０．３０ ０．７１
截面
笪量 跨中
ＬＨ
袭２集中荷载作用下剪力滞系数比较
变分法计算结果 ＡＮＳＹＳ计算结果 相对误差（％）
苎：
１．１３６ １．０００
弹性理论的解法是建立在经典弹性理论的基础上的．包括调 谐函数法、正交异性板法、折板理论法等。此种方法能获得较精确 的解答，但分析计算公式复杂繁琐，无法适应复杂结构分析的要 求，故多局限于等截面简支梁。 ２．３比拟杆法
比拟杆法是将处于受弯状态的箱梁结构比拟为只受轴向力
万方数据
的杆件与只承受剪力的等效薄板的组合体，然后根据杆与板之间 的平衡条件和变形协调条件建立起一组微分方程，每块翼板中所 产生的剪力滞特性，可以通过理想化加劲杆的内力来确定，理想 化加劲杆的面积等于实际加劲杆面积加上临近薄板的面积。这种 方法简化了力学模型。可以考虑轴力与弯矩的综合作用，但一般 也只适合等截面箱梁，对于一些复杂力系和复杂结构的剪力滞分 析仍然有一定的困难。 ２．４数值分析法 ２．４．１有限元法
科学实验是重大工程建设中不可或缺的一环，是为结构分析 提供数据和结论的主要手段之一。也是检验数值理论和解析理论 正确性的主要依据。由于计算机的发展，结构分析的方法也有了 飞跃的进步。虽然用计算机对结构的数学模型分析在时间和费用 上有时比做结构模型实验更节省，但结构模型试验因不受简化假 定的影响，能更实际地反映结构的各种物理现象、规律和量值。有 时对于一些复杂结构和复杂状况用计算机模拟还有困难，而模型 实验却可清晰且直观地展示这种情况下整个结构从受载直到破 坏的全过程。
２００５．
【５ １博彝创作室．ＡＮＳＹＳ基础教程及实例详解［ＭＩ．北京：中圆水利水电出 版社．２００４． 【６】项海帆．高等桥梁理论【Ｍ】．｜ｂ京：人民交通出版社．２００２．
＋·■－—．．—－一．—··卜－—＋—·．．—－·卜哨—卜——＋—－’Ｈ－●··一．—·．．—－一ｌ—－＿’—－．．—·＿．—－．．——■—－—卜——●－－＋—·—Ｐ··卜——卜＿—■＿—●＿—卜·—■啪。卜·＋—．．—－．．——■——■—·——·．．—－■—－—卜＿—●——＋··■—·＿．—·＿．—·■呻·－●一
【１ ｌ生活饮用水标准检验法（ＧＢ５７５０—８５）附录Ａ．３． 【２】水质分析大全（第三十二节酸．巨尚锰酸钾客量法）．
利用ANSYS求解薄壁箱梁剪力滞效应
作者： 作者单位： 刊名：
英文刊名： 年，卷(期)：
刘亚楠 兰州铁道设计院有限公司,甘肃,兰州,730000
甘肃科技纵横 SCIENTIFIC & TECHNICAL INFORMATION OF GANSU 2008,37(6)
根据采用的单元类型不同，该法可细分为：空间有限元法、板 梁单元法和有限粱段单元法。其中较简单的有限粱段单元法属 于一维梁单元，由我国学者罗旗帜于１９９１年提出。其基本要点是 在普通梁单元节点位移模式中增加考虑剪滞效应的翼板纵向位 移参数ｕ，取其梁段单元的基本位移为：
Ｉ ８。ｌ《ＯＩ＼ｕ扣ｉ、ＯｊＸｕ，ｂｗ－，］
兰：竺．．
２．４稀释样品时必须做减空白处理
２．５３
Baidu Nhomakorabea
！：翌
．
标准样品和水样在稀释时，必须考虑蒸馏水中的空白值对检
测结果所带来的影响。前面已提到即便是经过多次处理后的蒸馏
水，其中的空白值仍然还会存在，所以样品在稀释时蒸馏水所引
进的误差必须在计算时减去，否则将造成较大的误差。实验的结
果也表明不减空白值将产生大约为１０％的误差。结果见表３。
可可 示实际受力状态）。
正剪力滞效应
负剪力滞效应
２ 剪力滞效应的常用求解方法
２．１能量变分法 能量变分法是从假定箱粱翼板的纵向位移模式出发，以梁的
竖向位移沿梁长的变化率和描述翼板剪力滞的纵向位移差的广 义位移函数为未知数，应用最小势能原理，建立控制微分方程，从 而获得应力和挠度的闭和解，对于边界条件相对简单的简支梁和 悬臂梁，采用能馈变分法能解决集中荷载与均布荷载作用下的剪 力滞问题，其显著特点是不仪能确定翼板内的应力横向分布图， 而且能计算此梁考虑剪力滞后的挠度值。 ２．２弹性理论解法
数据并不是板中面的，会得出错误的结论。此外，大变形分析中若 ＫＥＹＯＰＴ（１）＝Ｉ（薄膜刚性），则单元必须为三角形。 ４计算实例 ４．１有限元模型的建立
本文以一座单跨钢筋混凝上直箱梁桥为研究对象，建立有限 元模型：净跨径４０ｍ，主梁截而尺寸见图２，荷载工况为满跨加均 布荷载及在主梁顶板与肋板交接处加一对称集中荷载。
利用ＡＮＳＹＳ求解薄壁箱梁剪力滞效应
刘亚楠 （兰州铁道设计院有限公司，甘肃兰州 ７３００００）
摘要：剪力滞效应是影响薄壁箱梁结构设计的重要因素，理 论分析方法可以从理论上对剪力滞效应进行分析。但由于理论推 导过于繁琐，并且由于计算中引入的假设。使计算结果精度受到 很大的影响，致使其在实际工程应用中受到限制。本文通过大型 有限元分析软件ＡＮＳＹＳ对一具体箱梁剪力滞进行有限元求解。
叁：
０．９００ １．０００
！： １．１６７ ｌ舶２
叁： ０．９０６
ｌ册ｌ
叁： ２．７３
Ｏ．２０
叁： ０．．６７
Ｏ．１０
（注：表中入·为项板与肋板交接处剪力滞系数，入‘为顶板中 心处剪力滞系数）
４结束语
近年来，随着计算机技术和有限元理论的不断发展，大型通 用有限元程序ＡＮＳＹＳ已很广泛的应用于结构分析当中，其操纵 方便，计算结果精确；通过上述论述和实例计算，可以看出利用壳 单元Ｓｈｅｌｌ ６３可以方便、精确地计算出箱粱剪力滞效应，其操纵 方便，计算结果精确，不失为一种计算剪力滞效应的实用方法，该 方法具有很高的工程应用价值。 参考文献： 【１】张士铎等．箱形薄壁粱剪力滞效应【Ｍ】．北京：人民交通出版社，１９９８． 【２】张士锋。王文州．桥粱土程结构中的负剪力滞效应［ＭＩ．北京：人民交通 出版社．２００４． 【３】张立明．Ａｌｇｏｒ、＾丑ｓｙｓ在桥粱工程中的应用方法与实例【Ｍ】．北京：人民 交通出版社．２００５． 【４】郝文化等．ＡＮＳＹＳ土未工程应用实例【Ｍ】．北京：中国水利水电出版社，
ＴＨＥＴＡ。其中在应用商接建模法（ｅＰ由节点建立单元法）建模时， 应特别注意壳单元的法线方向。否则，模型中不一样的壳单元法 线方向可能会导致计算结果出问题。进行剪力滞分析后处理过程 中，必须打开Ｇｅｎｅｒａｌ Ｐ０６ｔｐｒｏｃ＞Ｏｐｆｉｏｎｓ ｆｏｒ Ｏｕｔｐｕｔ，并选择选项
“８ｈｅｌｉ Ｄｅｓｕｔｌｓ眦ｆｒｏｍ”中的“Ｍｉｄｄｌｅ蛔ｅｒ”，否则后处理中板的结果
３ 用ＡＮＳＹＳ求解箱梁剪力滞效应
同一般的ＡＮＳＹＳ有限元求解一样，利用ＡＮＳＹＳ求解箱梁剪 力滞效应时，也是首先在前处理器中建立模型，然后进入求解器 施加荷载和约束，执行求解，最后进入后处理器查看分析结果，其 中最关键的是模型的建立，在建模时，可以选择ＡＮＳＹＳ里的空间 实体模型ＳＯＬＩＤ６５模拟模拟混凝土，ＨＮＫｌ０模拟箱粱顶板钢柬， 首先，用关键点建出一个箱粱的标准横截面，然后通过体扫略命 令生成箱粱实体。箱粱实体建好后，将其网格划分。也可以选择 ＳＨＥＬＩ．／ｉ３弹性壳单元来模拟，其既具有弯曲能力又具有膜力，可 以承受平面内荷载和法向荷载。该单元具有４个节点，每个节点 具有６个自由度，即分别沿节点坐标系ｘ、Ｙ、ｚ方向的平动和转 动，应力刚化和大变形能力已经考虑在其中。本文介绍利用ＡＮ一 ＳＹＳ中的ＳＨＥＬＬ６３弹性壳单元求解箱梁剪力滞效应。
参考文献(6条) 1.张士铎 箱形薄壁粱剪力滞效应 1998 2.张士铎;王文州 桥粱土程结构中的负剪力滞效应 2004 3.张立明 Algor、Ansys在桥梁工程中的应用方法与实例 2005 4.郝文化 ANSYS土未工程应用实例 2005 5.博彝创作室 ANSYS基础教程及实例详解 2004 6.项海帆 高等桥梁理论 2002
关键词：薄壁箱粱 剪力滞效应 ＡＮＳＹＳ
１剪力滞效应
梁弯曲初等理论的基本假定是变形的平面假定，它不考虑剪 切变形对纵向位移的影响。因此，弯曲正应力沿梁宽方向是均匀 分布的。但在箱形梁结构中，产生弯曲的横向力通过肋板传递给 翼板，而剪应力在翼板上的分布是不均匀的，在肋板和翼板的交 接处最大，随着离开翼板距离的增大而逐渐减小。所以，剪切变形 沿翼板的分布是不均匀的。由于翼板剪切变形的不均匀性，弯曲 时远离肋板的翼板之纵向位移滞后于近肋板的翼板之纵向位移， 因此弯曲应力的横向分布呈曲线形状，以顶板为例，呈现板的中 间小而两边大的分布状态，这种弯曲应力不均匀的现象，称作剪 力滞效应。
剪力滞效应常用剪力滞系数ｘ来衡量，ｘ的经典定义为： 入＝考虑剪力滞效应求得的法向应力，按初等梁理论求得的 法向应力 而工程中讨论的剪力滞系数往往是指翼板与腹板交界处的 剪力滞系数入ｅ，通过入ｅ的大小来衡量剪力滞的程度。入。的定 义为： 入毛顶板与腹板交界处考虑剪力滞效应求得的法向应力， 按初等梁理论求得的法向应力 当Ｘｅ值大于ｌ时称为正剪力滞效应，当入。值小于１时称 为负剪力滞效应。如图１所示（其中虚线表示初等梁理论，实线表
本文建模采用直接建模法，先建立节点，然后依据节点建立 单元。利用ＳＨＥＬＬ６３单元，建立跨径为４０ｍ的等截而简支箱梁， 有限元模型详见下图３所示。分析所得的剪力滞系数与文献【ｌ】中 按变分解法所得的结果进行比较，结果如表ｌ、表２所示。
田３箱梁有限元模型圈 从表１、表２可以看出，利用ＡＮＳＹＳ有限元分析软件计算结 果与变分法理论计算值在各个计算截而所得到的顶板中心剪力
２．４．２有限条法 有限条法是从有限元法发展出来的一种半解析方法。与有限
元法相比，它具有简单、精度高、计算量小的优点。目前，有限条法 用于变截面箱梁仍有一定困难。 ２．４．３有限差分法和伽辽金法
有限差分法和伽辽金法只是变分法变系数微分方程式的两 种半数值解析法，因为变高度箱粱剪滞基本方程为变系数微分方 程，直接求取该方程的解析式解答比较困难，于是就把变量表示 为差分格式或三角函数形式，得到变量的近似解。 ２．５模型实验
表３不减空白值产生的误差情况
墼型堕！婴墨！
２．６
减空白后
塑笪墨！！堡垒！
２．５１ ２．５３
２．５０
不减空白
塑笙！里吐！
２．７８
２．７８
２．８０
堡薹！丝１
１０．４
１０．２ １０．４
酸钠的浓度一致，不要相差太大．因为高锰酸钾滴定水中的还原性 物质，其作用原理是建立在二者浓度相当的基础上进行的。所以 高锰酸钾的浓度不要与草酸钠的浓度有较大的差别。虽然二者差 异可由校正系数进行校正，校正后的检测结果不会受到影响，但二 者的浓度最好还是趋向一致为最好。标定时高锰酸钾的消耗量一 般在９．９４—１０．０６毫升之间为宜。 参考文献：
滞系数都相当接近。而对于顶板与肋板交接处剪力滞系数，在均 布荷载作用下得到的数值最大差距出现在１，４跨截面处，两者相 差３．０２％，在集中荷载作用下，得到的数值最大差距出现在跨中 截面处，两者相差２．７３％。可见，用ＡＮＳＹＳ计算箱梁剪力滞效应 结果精度很高，完全能够真实反映横截面上正应力的真实分布 情况。
（上接４１页）的误差可减空白时去除。若用其进行溶液的配置及
标定，蒸馏水中的空白值所造成的误差非常小，可忽略不计。从实 验的结果来看，也说明了普通的蒸馏水不处理直接用于分析滴定。 其检测结果的准确度不受影响。结果见表２。
表２蒸馏水处理与否的检测情况
２．６
２．５Ｉ
２．４９
２．４７
２．４８
２．５０
里塑垒型笙墨！堡匹！
减空白必须用以下的公式进行计算
计算公式：耗氧量（０。ｍｇ／Ｉ乒｛［（ｔ０＋Ｗ）Ｋ－１０］－［（１０＋Ｖ０）Ｋ－１０］
Ｒ｝×０．０８×１０００／Ｖ２ １３４
万方数据
２．５校正系数应尽量接近“１”为最好 在耗氧量的检测中，在滴定的最后要对离锰酸钾的准确浓度
进行重新标定。如果高锰酸钾的浓度与草酸钠的浓度不一致，一 校正系数对二者浓度的差异进行校正．高锰酸钾的浓度最好和草
ＳＨＥＬＬ６３弹性壳单元定义需要四个节点、四个厚度、一个弹 性地基刚度（Ｅｒｓ）和正交各向异性材料参数。弹性地基刚度（Ｅｒｓ） 是指在地基法线方向产生一个单位位移所需要的压力，如果Ｅ小 于或者等于ｏ，则弹性地基的效应将被忽略。正交各向异性的材 料参数的方向依据单元坐标系，单元的ｘ轴可以转动一个角度
１３３
．
衷１均布荷载作用下剪力滞系数比较
焦量 跨中 ＩＨ
！：
１．０１８ １．０２５
叁：
０．９８７ ｏ．９８２
！：
１．０４０
１．０５６
叁：
０．９９０
０．９８９
＾：
２．１６ ３．０２
墨：
０．３０ ０．７１
截面
笪量 跨中
ＬＨ
袭２集中荷载作用下剪力滞系数比较
变分法计算结果 ＡＮＳＹＳ计算结果 相对误差（％）
苎：
１．１３６ １．０００
弹性理论的解法是建立在经典弹性理论的基础上的．包括调 谐函数法、正交异性板法、折板理论法等。此种方法能获得较精确 的解答，但分析计算公式复杂繁琐，无法适应复杂结构分析的要 求，故多局限于等截面简支梁。 ２．３比拟杆法
比拟杆法是将处于受弯状态的箱梁结构比拟为只受轴向力
万方数据
的杆件与只承受剪力的等效薄板的组合体，然后根据杆与板之间 的平衡条件和变形协调条件建立起一组微分方程，每块翼板中所 产生的剪力滞特性，可以通过理想化加劲杆的内力来确定，理想 化加劲杆的面积等于实际加劲杆面积加上临近薄板的面积。这种 方法简化了力学模型。可以考虑轴力与弯矩的综合作用，但一般 也只适合等截面箱梁，对于一些复杂力系和复杂结构的剪力滞分 析仍然有一定的困难。 ２．４数值分析法 ２．４．１有限元法
科学实验是重大工程建设中不可或缺的一环，是为结构分析 提供数据和结论的主要手段之一。也是检验数值理论和解析理论 正确性的主要依据。由于计算机的发展，结构分析的方法也有了 飞跃的进步。虽然用计算机对结构的数学模型分析在时间和费用 上有时比做结构模型实验更节省，但结构模型试验因不受简化假 定的影响，能更实际地反映结构的各种物理现象、规律和量值。有 时对于一些复杂结构和复杂状况用计算机模拟还有困难，而模型 实验却可清晰且直观地展示这种情况下整个结构从受载直到破 坏的全过程。
２００５．
【５ １博彝创作室．ＡＮＳＹＳ基础教程及实例详解［ＭＩ．北京：中圆水利水电出 版社．２００４． 【６】项海帆．高等桥梁理论【Ｍ】．｜ｂ京：人民交通出版社．２００２．
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【１ ｌ生活饮用水标准检验法（ＧＢ５７５０—８５）附录Ａ．３． 【２】水质分析大全（第三十二节酸．巨尚锰酸钾客量法）．
利用ANSYS求解薄壁箱梁剪力滞效应
作者： 作者单位： 刊名：
英文刊名： 年，卷(期)：
刘亚楠 兰州铁道设计院有限公司,甘肃,兰州,730000
甘肃科技纵横 SCIENTIFIC & TECHNICAL INFORMATION OF GANSU 2008,37(6)
根据采用的单元类型不同，该法可细分为：空间有限元法、板 梁单元法和有限粱段单元法。其中较简单的有限粱段单元法属 于一维梁单元，由我国学者罗旗帜于１９９１年提出。其基本要点是 在普通梁单元节点位移模式中增加考虑剪滞效应的翼板纵向位 移参数ｕ，取其梁段单元的基本位移为：
Ｉ ８。ｌ《ＯＩ＼ｕ扣ｉ、ＯｊＸｕ，ｂｗ－，］
兰：竺．．
２．４稀释样品时必须做减空白处理
２．５３
Baidu Nhomakorabea
！：翌
．
标准样品和水样在稀释时，必须考虑蒸馏水中的空白值对检
测结果所带来的影响。前面已提到即便是经过多次处理后的蒸馏
水，其中的空白值仍然还会存在，所以样品在稀释时蒸馏水所引
进的误差必须在计算时减去，否则将造成较大的误差。实验的结
果也表明不减空白值将产生大约为１０％的误差。结果见表３。
可可 示实际受力状态）。
正剪力滞效应
负剪力滞效应
２ 剪力滞效应的常用求解方法
２．１能量变分法 能量变分法是从假定箱粱翼板的纵向位移模式出发，以梁的
竖向位移沿梁长的变化率和描述翼板剪力滞的纵向位移差的广 义位移函数为未知数，应用最小势能原理，建立控制微分方程，从 而获得应力和挠度的闭和解，对于边界条件相对简单的简支梁和 悬臂梁，采用能馈变分法能解决集中荷载与均布荷载作用下的剪 力滞问题，其显著特点是不仪能确定翼板内的应力横向分布图， 而且能计算此梁考虑剪力滞后的挠度值。 ２．２弹性理论解法
数据并不是板中面的，会得出错误的结论。此外，大变形分析中若 ＫＥＹＯＰＴ（１）＝Ｉ（薄膜刚性），则单元必须为三角形。 ４计算实例 ４．１有限元模型的建立
本文以一座单跨钢筋混凝上直箱梁桥为研究对象，建立有限 元模型：净跨径４０ｍ，主梁截而尺寸见图２，荷载工况为满跨加均 布荷载及在主梁顶板与肋板交接处加一对称集中荷载。
利用ＡＮＳＹＳ求解薄壁箱梁剪力滞效应
刘亚楠 （兰州铁道设计院有限公司，甘肃兰州 ７３００００）
摘要：剪力滞效应是影响薄壁箱梁结构设计的重要因素，理 论分析方法可以从理论上对剪力滞效应进行分析。但由于理论推 导过于繁琐，并且由于计算中引入的假设。使计算结果精度受到 很大的影响，致使其在实际工程应用中受到限制。本文通过大型 有限元分析软件ＡＮＳＹＳ对一具体箱梁剪力滞进行有限元求解。
叁：
０．９００ １．０００
！： １．１６７ ｌ舶２
叁： ０．９０６
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叁： ２．７３
Ｏ．２０
叁： ０．．６７
Ｏ．１０
（注：表中入·为项板与肋板交接处剪力滞系数，入‘为顶板中 心处剪力滞系数）
４结束语
近年来，随着计算机技术和有限元理论的不断发展，大型通 用有限元程序ＡＮＳＹＳ已很广泛的应用于结构分析当中，其操纵 方便，计算结果精确；通过上述论述和实例计算，可以看出利用壳 单元Ｓｈｅｌｌ ６３可以方便、精确地计算出箱粱剪力滞效应，其操纵 方便，计算结果精确，不失为一种计算剪力滞效应的实用方法，该 方法具有很高的工程应用价值。 参考文献： 【１】张士铎等．箱形薄壁粱剪力滞效应【Ｍ】．北京：人民交通出版社，１９９８． 【２】张士锋。王文州．桥粱土程结构中的负剪力滞效应［ＭＩ．北京：人民交通 出版社．２００４． 【３】张立明．Ａｌｇｏｒ、＾丑ｓｙｓ在桥粱工程中的应用方法与实例【Ｍ】．北京：人民 交通出版社．２００５． 【４】郝文化等．ＡＮＳＹＳ土未工程应用实例【Ｍ】．北京：中国水利水电出版社，
ＴＨＥＴＡ。其中在应用商接建模法（ｅＰ由节点建立单元法）建模时， 应特别注意壳单元的法线方向。否则，模型中不一样的壳单元法 线方向可能会导致计算结果出问题。进行剪力滞分析后处理过程 中，必须打开Ｇｅｎｅｒａｌ Ｐ０６ｔｐｒｏｃ＞Ｏｐｆｉｏｎｓ ｆｏｒ Ｏｕｔｐｕｔ，并选择选项
“８ｈｅｌｉ Ｄｅｓｕｔｌｓ眦ｆｒｏｍ”中的“Ｍｉｄｄｌｅ蛔ｅｒ”，否则后处理中板的结果
３ 用ＡＮＳＹＳ求解箱梁剪力滞效应
同一般的ＡＮＳＹＳ有限元求解一样，利用ＡＮＳＹＳ求解箱梁剪 力滞效应时，也是首先在前处理器中建立模型，然后进入求解器 施加荷载和约束，执行求解，最后进入后处理器查看分析结果，其 中最关键的是模型的建立，在建模时，可以选择ＡＮＳＹＳ里的空间 实体模型ＳＯＬＩＤ６５模拟模拟混凝土，ＨＮＫｌ０模拟箱粱顶板钢柬， 首先，用关键点建出一个箱粱的标准横截面，然后通过体扫略命 令生成箱粱实体。箱粱实体建好后，将其网格划分。也可以选择 ＳＨＥＬＩ．／ｉ３弹性壳单元来模拟，其既具有弯曲能力又具有膜力，可 以承受平面内荷载和法向荷载。该单元具有４个节点，每个节点 具有６个自由度，即分别沿节点坐标系ｘ、Ｙ、ｚ方向的平动和转 动，应力刚化和大变形能力已经考虑在其中。本文介绍利用ＡＮ一 ＳＹＳ中的ＳＨＥＬＬ６３弹性壳单元求解箱梁剪力滞效应。
参考文献(6条) 1.张士铎 箱形薄壁粱剪力滞效应 1998 2.张士铎;王文州 桥粱土程结构中的负剪力滞效应 2004 3.张立明 Algor、Ansys在桥梁工程中的应用方法与实例 2005 4.郝文化 ANSYS土未工程应用实例 2005 5.博彝创作室 ANSYS基础教程及实例详解 2004 6.项海帆 高等桥梁理论 2002
关键词：薄壁箱粱 剪力滞效应 ＡＮＳＹＳ
１剪力滞效应
梁弯曲初等理论的基本假定是变形的平面假定，它不考虑剪 切变形对纵向位移的影响。因此，弯曲正应力沿梁宽方向是均匀 分布的。但在箱形梁结构中，产生弯曲的横向力通过肋板传递给 翼板，而剪应力在翼板上的分布是不均匀的，在肋板和翼板的交 接处最大，随着离开翼板距离的增大而逐渐减小。所以，剪切变形 沿翼板的分布是不均匀的。由于翼板剪切变形的不均匀性，弯曲 时远离肋板的翼板之纵向位移滞后于近肋板的翼板之纵向位移， 因此弯曲应力的横向分布呈曲线形状，以顶板为例，呈现板的中 间小而两边大的分布状态，这种弯曲应力不均匀的现象，称作剪 力滞效应。
剪力滞效应常用剪力滞系数ｘ来衡量，ｘ的经典定义为： 入＝考虑剪力滞效应求得的法向应力，按初等梁理论求得的 法向应力 而工程中讨论的剪力滞系数往往是指翼板与腹板交界处的 剪力滞系数入ｅ，通过入ｅ的大小来衡量剪力滞的程度。入。的定 义为： 入毛顶板与腹板交界处考虑剪力滞效应求得的法向应力， 按初等梁理论求得的法向应力 当Ｘｅ值大于ｌ时称为正剪力滞效应，当入。值小于１时称 为负剪力滞效应。如图１所示（其中虚线表示初等梁理论，实线表