波形钢腹板组合梁桥是一种有竞争力的桥型，随跨径不断加大，需采用“变截面、悬臂施工、复合腹板”等建造技术，由此产生的剪应力分布、剪切变形、剪切屈曲问题与等截面梁差异较大。本课题针对这些特点，系统开展受剪行为及其分析方法的理论和试验研究。 首先，研究了任意变截面波形钢腹板组合梁的剪应力解析计算方法，以揭示组合截面剪力在翼板和腹板间的分配比例沿桥跨的变化规律；在此基础上，针对悬臂施工状态和成桥状态，探讨了考虑变截面效应的剪切变形解析计算方法，为变形精确预测提供理论依据；最后，还结合模型试验，研究了波形钢腹板和支点附近内衬混凝土复合腹板的剪力传递机制和剪切屈曲承载力计算方法。 本课题在变截面波形钢腹板组合梁的“剪应力分布、剪切变形、剪切屈曲”三个方面的研究成果，为该类大跨径桥梁的剪应力精细化分析、变形预测、剪切屈曲承载力计算、内衬混凝土构造等关键设计技术问题提供了理论依据。 2100433B

波形钢腹板组合梁桥是一种有竞争力的桥型，随跨径不断加大，需采用变截面、悬臂施工、复合腹板等建造技术，由此产生的剪应力分布、剪切变形、剪切屈曲问题与等截面梁差异较大。本课题拟针对这些特点，系统开展受剪行为及其分析理论的研究。 首先，研究任意变截面波形钢腹板组合梁的剪应力解析计算方法，以揭示组合截面剪力在翼板和腹板间的分配比例沿桥跨的变化规律；在此基础上，针对悬臂施工状态和成桥状态，探讨考虑变截面效应的剪切变形解析计算方法，为变形精确预测提供理论依据；最后，还将结合拉压杆模型理论和模型试验，研究波形钢腹板和支点附近内衬混凝土复合腹板的剪力传递机制和剪切屈曲承载力计算方法。 本课题旨在攻克变截面波形钢腹板组合梁的剪应力分布、剪切变形、剪切屈曲三个关键科学问题，为该类大跨径桥梁的剪应力精细化分析、变形预测、剪切屈曲承载力计算、内衬混凝土构造等关键设计技术问题提供理论依据。

波形钢腹板组合箱梁桥是一种节能、低碳、可持续性良好的新型组合结构桥梁，兼顾纵桥向截面变化和横桥向翼缘板厚度变化的剪力滞效应研究的缺乏是制约其向更大跨度和宽度发展的重要问题之一。为解决此问题本项目：1）针对用一个纵向位移差函数表征不精确的问题，提出采用三个不同的位移差函数分别表征悬臂板、箱内顶板、底板翘曲位移幅值沿组合箱梁的纵向分布，基于最小势能原理和变分法分析变截面波形钢腹板组合箱梁桥剪力滞效应；2）针对现有有效翼缘宽度计算方法不适用于变厚度翼缘板的问题，提出以矩形为应力积分面域的有效翼缘宽度计算方法；3）针对现有国内外主流规范在变截面波形钢腹板组合箱梁桥有效翼缘宽度计算方面的适用性问题，提出该类桥梁的有效翼缘宽度实用计算方法。通过理论分析、数值模拟和试验验证系统研究变截面波形钢腹板组合箱梁桥剪力滞效应，由参数分析掌握关键因素影响规律，为该类桥梁的设计提供有益参考，促进其推广和应用。

波形钢腹板组合箱梁是一种力学性能优越、节能低碳、可持续性好的新型组合桥梁结构。剪力滞效应是制约该类结构更大跨度和宽度发展的重要力学问题之一。本项目有机结合理论分析、数值模拟和试验研究，对波形钢腹板组合箱梁和双管弦杆波形钢腹板组合箱梁的剪力滞效应进行了深入研究。研究对象主要为纵向变截面结构，兼顾纵向等截面结构。所进行的主要研究工作和所得的主要结论如下。（1）针对传统翼缘有效宽度不适用于横向变厚度翼缘板、未考虑截面应力不均匀分布的缺点，提出了翼缘有效宽度的新定义和计算方法，并得到了可作为剪力滞效应有效指标的翼缘有效宽度系数。对比研究表明，在设计计算中应用新定义的翼缘有效宽度能够更准确地估计截面最大应力，可以同时保证结构安全性和经济性。（2）基于能量变分法推导了变截面波形钢腹板组合箱梁剪力滞效应的控制方程，提出了方程的有限差分求解方法，并开发了相关计算程序，建立了基于能量变分法理论分析和有限差分求解的半解析分析方法。根据试验和有限元分析结果对该半解析分析方法进行了验证，证明基于该半解析分析方法可以准确地得到波形钢腹板组合箱梁翼缘有效宽度系数和剪力滞系数。（3）对波形钢腹板组合箱梁和双管弦杆波形钢腹板组合箱梁两类结构开展荷载试验，通过实测截面应力和应变分布，对剪力滞效应进行试验研究，验证了本项目半解析方法和有限元建模分析方法的准确性。（4）基于半解析方法、有限元数值模拟和试验研究，分析了简支和连续波形钢腹板组合箱梁剪力滞效应的特征。简支波形钢腹板组合箱梁跨中呈现正剪力滞效应，沿纵向剪力滞效应强度变化不大。连续波形钢腹板组合箱梁在各跨正弯矩区呈现正剪力滞效应，而在反弯点附近可能出现负剪力滞。（5）基于半解析方法和有限元模拟法，研究了结构体系、宽跨比、宽高比、截面顶板厚度等、腹板剪切变形、横隔板设置、汽车荷载作用等因素对波形钢腹板组合箱梁和双管弦杆波形钢腹板组合箱梁剪力滞效应的影响，并总结了相关规律。（6）研究了国内外技术规范中有效翼缘宽度规定对变截面波形钢腹板组合箱梁桥的适用性，然后基于参数分析的结果，初步提出实际工程设计中波形钢腹板组合箱梁翼缘有效宽度取值建议，作为在实际工程设计中考虑剪力滞效应的方法。

课题针对波形钢腹板组合曲线箱梁桥的扭转性能，主要研究四个内容：（1）波形钢腹板组合曲线箱梁的扭转剪应力及约束扭转翘曲应力；（2）波形钢腹板组合曲线箱梁受扭时的截面畸变应力；（3）波形钢腹板组合曲线箱梁桥的波形钢腹板的受剪屈曲；（4）波形钢腹板组合曲线箱梁桥的横隔板形式及设置原则。课题拟采用板壳屈曲理论、薄壁曲梁理论、有限元分析，以及模型试验的方法，考虑波形钢腹板的结构特点，对这些内容进行研究。课题将通过6个波形钢腹板曲线箱梁、普通平钢腹板曲线箱梁以及波形钢腹板直箱梁的模型试验，验证并校核理论计算方法的精确度。课题预期将得到适宜于波形钢腹板曲线箱梁桥工程设计的约束扭转和截面畸变应力计算公式，得到波形钢腹板的受剪屈曲临界剪应力计算公式，提出波形钢腹板曲线箱梁的横隔板布置原则。课题将对波形钢腹板钢-混组合曲线箱梁桥这一新桥型的安全使用及推广具有重要价值。