[发明专利]简支波纹腹板-钢底板组合箱梁顶板厚度的优选方法

权利要求书

1.简支波纹腹板-钢底板组合箱梁顶板厚度的优选方法，其特征在于该方法为：基于能量变分法，首先推导出关于w(z)的微分方程

式中：w⁽⁶⁾(z)为w(z)的六阶求导式；w⁽⁴⁾(z)为w(z)的四阶求导式。

进而，求得下列方程式

最后，求得顶板正应力

σ_sa2＝-Eh₁θ'(z)+E(M₀-h₁ω_s2)U'(z) (9)

式中：

z,y,x分别为通过组合箱梁截面形心的轴向、竖向和横向坐标；w(z)为组合箱梁竖向挠度；θ(z)为箱梁截面竖向转角，θ'(z)为其一阶导数；η为关于w(z)特征方程解系数；ch为双曲余弦函数；sh为双曲正弦函数；I为组合箱梁关于x轴惯性矩；I₁为顶板相关x轴惯性矩；I₂为箱梁底板相关x轴惯性矩；I_G为剪滞效应引起上下翼板关于x轴惯性矩；q_y为组合箱梁上均布力；ω_s2为组合箱梁上翼板不均匀分布函数；U(z)为剪滞效应引起组合箱梁翼板的纵向翘曲位移差函数，U'(z)为其一阶导数；h₁为上翼板距中性轴的高度；M₀为组合箱梁顶底板剪滞翘曲应力自平衡系数；E；G为组合箱梁顶板的杨氏弹性模量和剪切弹性；G_s为波纹钢腹板修正剪切模量；A_s为波纹钢腹板有效剪切面积；c₁；c₂；c₃；c₄；c₅；c₆为常系数，可以根据组合箱梁相关边界条件求解。

2.根据权利要求1所述简支波纹腹板-钢底板组合箱梁顶板厚度的优选方法，其特征在于：所述根据方程(9)求解简支边界条件组合箱梁顶板正应力，结合顶、底板材料属性，与钢底板力学性能相比较，进而优化波纹腹板-钢底板组合箱梁顶板厚度t₂，且基于此，最后实现该类组合箱梁顶板厚度t₂的合理选择，这将进一步减轻该类结构自重，进而改善波纹腹板-钢底板组合箱梁力学性能。

3.根据权利要求1所述简支波纹腹板-钢底板组合箱梁顶板厚度的优选方法，其特征在于：所述b₁；b₂为组合箱梁悬臂板和上翼板长度的一半。

4.根据权利要求1所述简支波纹腹板-钢底板组合箱梁顶板厚度的优选方法，其特征在于：所述t₁；t₂为组合箱梁悬臂板和上翼板厚度(t₁＝t₂)；t₃；t_w为组合箱梁钢底板及波纹钢腹板厚度。

5.根据权利要求1所述简支波纹腹板-钢底板组合箱梁顶板厚度的优选方法，其特征在于：所述h则为组合箱梁高度。