第２０卷第２期 ２００７年３月 中国
ＣｈｉｎａＪｏｕｒｎａｌ公路 学 报
ｏｆＨｉｇｈｗａｙａｎｄＴｒａｎｓｐｏｒｔ Ｖ０１．２０ＮＯ．２ Ｍａｒ．２００７
文章编号：１００１—７３７２（２００７）０２—００７２—０５ Ｏ
薄壁箱梁截面抗扭参数的简化计算方法 徐秀丽１?２，王曙光２，刘伟庆２，李升玉２
（１．东南大学交通学院，江苏南京２１００９６；２．南京工业大学土木工程学院，江苏南京２１０００９）
摘要：通过对薄壁箱形截面杆件扭转特性的分析，提出利用空间有限元分析软件的分析功能来计算薄壁箱梁截面几何特性参数的新途径。建立空间悬臂梁模型，其截面为所要计算的薄壁箱形截面，在梁悬臂端施加集中扭矩，根据分析求得梁悬臂端相邻截面的扭转角和截面变形，即可推算出该薄壁箱形截面的抗扭参数。为提高计算精度，可按精确截面形式输入。结果表明：该方法的实施过程简单，计算结果精度高，用户借助于自己熟悉的任何空间有限元分析软件均能实现这一功能。关
键词：桥梁工程；薄壁箱梁截面；空间有限元分析；抗扭参数；计算方法中图分类号：Ｕ４４８．２１３
文献标志码：Ａ
ＳｉｍｐｌｉｆｉｅｄＣａｌｃｕｌａｔｉｏｎＭｅｔｈｏｄｆｏｒＴｏｒｓｉｏｎＰａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆ
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（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ，Ｓｏｕｔｈｅａｓｔ
Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００９６，Ｊｉａｎｇｓｕ，Ｃｈｉｎａ；
２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｉｖｉｌ
Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮａｎｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１０００９，Ｊｉａｎｇｓｕ，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｎｅｗａｐｐｒｏａｃｈｏｆｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇｔｈｅ
ｇｅｏｍｅｔｒｉｃａｌ
ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆｔｈｉｎ—ｗａｌｌｅｄ ｂｏｘｇｉｒｄｅｒ
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ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｔｈｉｎ—ｗａｌｌｅｄｂｏｘｓｅｃｔｉｏｎｍｅｍｂｅｒ．Ａｓｐａｃｅｍｏｄｅｌｏｆｃａｎｔｉｌｅｖｅｒｇｉｒｄｅｒｗａｓｓｅｔ
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ｉｍｐｒｏｖｅ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ
ａｃｃｕｒａｃｙ．Ｉｔｉｓｓｈｏｗｎｔｈａｔｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｂｙｔｈｉｓｍｅｔｈｏｄｉｓｓｉｍｐｌｅｉｎｏｐｅｒａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓａｎｄｈａｓｈｉｇｈ
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Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｂｒｉｄｇｅｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ；ｔｈｉｎ—ｗａｌｌｅｄｂｏｘｇｉｒｄｅｒｓｅｃｔｉｏｎ；ｓｐａｃｅｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓ；ｔｏｔ—ｓｉｏｎｐａｒａｍｅｔｅｒ；ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ
引言
大跨度桥梁是柔性结构，在风力等动荷载作用下容易产生大的变形和振动，如果设计不够合理，就有可能产生自激的发散振动而毁坏。建成仅４个
月，主跨８５３ｍ的美国华盛顿州Ｔａｃｏｍａ悬索桥就是一个由颤振形态引起的风毁事例。薄壁箱形截面的梁体由于其自重轻，抗扭刚度大，扭振频率较高，故产生扭曲发散振动的临界风速也较高，因此大跨度桥梁的主梁常采用薄壁箱形截面Ⅲ，如杭州湾大桥主航
收稿日期：２００６—０７—１９
基金项目：国家自然科学基金项目（５０３７８０４４）；江苏省社会发展基金项目（ＢＳ２００１０４４）