摘要：本文主要研究波形钢腹板组合箱梁中波形钢腹板在剪力作用下的屈曲性能。通过Abaqus有限元软件计算波形钢腹板的临界屈曲应力，并结合理论公式计算的屈曲应力结果进行对比。模型建立仅考虑结构在弹性的条件下，给模型一个初始缺陷，从而求得模型的屈曲强度。本文通过改变波形钢腹板的板厚、折角、直板长度和波高研究对波形钢腹板屈曲强度的变化趋势，从而对实际工程中波形钢腹板的尺寸设计提供一定参考。
关键词：波形钢腹板，屈曲强度，弹性条件，Abaqus
0 前言
随着桥梁跨度的增加，减轻桥梁上部结构的重量成为桥梁结构技术的重要方向。法国首先提出了用平面钢板代替传统预应力混凝土箱梁的混凝土腹板，通过张拉体外预应力筋对梁体施加预应力[1][2]。这种钢-混凝土组合结构桥梁相比传统预应力混凝土桥优点在于减轻了自重，充分发挥材料潜能、提高了材料的使用效率，改善了施工性能。但由于受到顶板与底板混凝土收缩、徐变受到钢腹板的约束，使得预应力向腹板转移，这种情况减小了预应力的利用率[2]。在1975年法国Camernon Bernard公司提出了将平面钢板换成波形钢板[3]。由于波形钢板在受到顶板和底板收缩、徐变时能发生纵向自由收缩，从而避免了让腹板承受预应力而导致的预应力损失。
1 屈曲性能研究
由于波形钢腹板纵向刚度较小，所以几乎所有弯矩都由上下混凝土板承担，波形钢腹板主要承担竖向的剪应力[4]。在剪切荷载作用下，钢腹板发生屈曲主要有三种情况：局部屈曲模式、整体屈曲模式和合成屈曲模式，本文主要研究在弹性条件下，波形钢腹板的屈曲情况。
3 结论
研究表明：波形钢腹板厚度对屈曲强度的影响为随着厚度的增加，局部屈曲强度和整体屈曲强度都增加，但由于局部屈曲强度增长的比整体屈曲强度快，所以结构表现为随着腹板厚度的增加，先发生局部屈曲后发生整体屈曲；波形板折角对屈曲强度的影响表现在随着折角的增大，局部和整体屈曲强度都在增大，但当折角增大到一定值后，屈曲强度虽有增大但增大的幅度明显减小；直板长度对屈曲强度的影响表现在当其它因素不变的前提下，直板长度较小时，波形钢腹板的屈曲情况表现为整体屈曲，随着直板长度的增加，整体屈曲强度在增加但局部屈曲强度却在减少；波形钢腹板波高对屈曲强度在于其它因素不变的情况下波高影响到斜板的长度，而斜板小于直板长度时，结构发生局部屈曲，当斜板长度大于直板长度，局部屈曲强度减小，但整体屈曲强度随着波高的增加而增加。
作者：朱旭东