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摘要
为明确变截面波形腹板组合梁在悬臂施工状态偏载作用下的抗扭性能，将波形腹板组合梁等效为混凝土箱梁，通过乌式第二理论推导竖向偏载作用下的约束扭转微分方程，采用有限差分法建立方程组并引入悬臂边界条件求解变截面波形腹板悬臂梁的约束扭转翘曲正应力和剪应力；通过实际工程算例，建立有限元模型研究不同施工工法、横隔板浇筑顺序等对扭转效应的影响，并将有限元分析结果与理论解对比，验证计算公式的适用性。结果表明：基于乌式定理并考虑波形腹板褶皱效应的计算理论可以有效评估变截面悬臂梁的扭转效应；偏载作用下约束扭转产生的应力不可忽略，底板翘曲正应力占弯曲正应力比例可达26%、顶板为18%，腹板的扭转剪应力占弯曲剪应力约22%；采用不同悬臂施工方法的结构抗扭性能具有明显差异，异步浇筑法的自由端节段扭转翘曲应力较大且变化显著，应当避免该工法下悬臂自由端的集中偏载作用；横隔板的浇筑可使翘曲程度沿桥梁固定端至自由端相当范围内趋于均匀分布，宜及时浇筑已施工节段对应的横隔板。
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单位土木工程学院; 长沙理工大学
