[发明专利]确定钢-混组合梁桥腹板边界弹性转动约束系数的方法

权利要求书

1.一种确定钢-混组合梁桥腹板边界弹性转动约束系数的方法，其特征在于：先根据剪力钉的材料与几何协调特性，计算剪力钉群的等效抗扭刚度，将其与混凝土桥面板扭转刚度进行比较，将它们的较小值与钢翼缘板扭转刚度进行叠加，从而获得钢-混组合翼缘的等效抗扭刚度；再通过钢-混组合梁桥腹板边界约束方程，获得钢-混组合梁桥腹板边界弹性转动约束系数χ；然后将该约束系数χ代入弹性转动边界约束板件的临界屈曲应力方程，计算得到大跨径钢-混组合梁桥腹板临界屈曲应力。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述剪力钉群的等效抗扭刚度由包括以下步骤的方法获得：

1）根据组合梁腹板屈曲时，翼缘板上的剪力钉群发生扭转，一侧受拉，另一侧受压，则沿屈曲腹板翼缘边的弯矩M_y与转角□w/□y成正比，单个剪力钉内力F_S必须与剪力钉的截面应力应变关系相协调，腹板两侧任意一对对称的剪力钉提供的抵抗弯矩M_s0为：

MS0=FSli=EAli2∂w2∂y---(1)]]>

式中：F_s为单个剪力钉内力，该内力为轴拉力或轴压力；l_i为任意一对对称的剪力钉之间的距离；E为钢材杨氏弹性模量；A为单根剪力钉截面积；

2）若腹板面与翼缘的交线一侧有n列剪力钉，一排剪力钉提供的抵抗弯矩M_S1为：

MS1=Σi=1nEAli22∂w∂y---(2)]]>

3）腹板钢-混组合翼缘边界上单位长度平均弯矩为：

MS1s=Σi=1nEAli22s∂w∂y---(3)]]>

式中：s为剪力钉在纵向方向上的间距；

4）钢-混组合翼缘边界上扭矩或弯矩的改变率为：

-∂w∂x(MS1s)=-∂w∂x(∂w∂yΣi=1nEAli22s)---(4)]]>

5）若钢-混组合翼缘边界上扭矩的改变率在数值上等于该边界每单位长度内的弯矩，则近似为：

D∂2w∂y2≈πlΣi=1nEAli22s---(5)]]>

式中：l为腹板长度，D为腹板抗弯刚度；

6）剪力钉群等效抗扭刚度C_s为：

CS=lπΣi=1nEAli22s---(6).]]>