考虑全截面剪切的钢闸门宽翼工字形深梁解析计算方法 |
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引用本文: | 吴思远,王正中.考虑全截面剪切的钢闸门宽翼工字形深梁解析计算方法[J].清华大学学报(自然科学版),2019(5). |
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作者姓名: | 吴思远 王正中 |
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作者单位: | 同济大学土木工程防灾国家重点实验室;同济大学结构工程与防灾研究所;西北农林科技大学旱区寒区水工程安全研究中心 |
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摘 要: | 横截面剪切变形对薄壁梁力学特性的影响尤为突出,导致传统设计中所采用的细长梁理论计算结果误差较大。水工钢闸门中,面板兼作主梁翼缘,在高水头下主梁具有短深梁非线性受力特点。该文基于能量变分法综合考虑全截面剪切效应,通过合理选取纵向位移函数及翘曲形函数,推导出工字形梁挠度、弯曲正应力及固有频率解析计算公式,并与有限元及现有解析计算方法进行对比分析。结果表明:当跨高比和跨宽比较小时剪切效应对弯曲正应力影响较大,在集中荷载作用下该现象更为显著。在计算固有频率时,剪切效应使其减小。相比于现有解析方法,该计算结果精度较高,且适用范围更广,可用于结构设计。
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