基于板-梁的钢-混凝土箱梁组合扭转分析与有限元验证

基于板-梁理论对钢-混凝土薄壁箱梁的组合扭转问题进行研究。根据Timoshenko梁和Kirchhoff板力学模型，引入三个截面转角和一个翘曲偏移值（ψw，ψf1，ψf2，ψ），并建立能量方程模型，求出钢-混凝土箱梁扭转变形的总应变能，据此得到箱梁截面的约束扭转刚度与自由扭转刚度，接着建立总势能方程，以悬臂梁的边界条件求解微分方程得到组合扭转的端部扭转角，最后借助ANSYS有限元软件，依据无量纲参数K选取5组跨度不同的钢-混凝土箱梁进行模拟，将结果与理论解进行对比验证，验证结果的最大误差为4.71%，证明了板-梁理论的正确性。