表2  蜂窝梁的挠度计算结果（mm）
Table 2 calculation result of deflection (mm)
梁编号    公式计算结果 有限元计算结果 误差  
1 7.085 0.263 4.383e-2 7.392 7.536 1.9% 4.247e-5 4.379e-2
2 7.111 0.274 2.23e-2 7.408 7.702 3.9% 2.453e-4 2.205e-2
3 7.118 0.280 7.58e-2 7.473 7.867 5.3% 2.492e-4 7.558e-2
4 7.105 0.269 9.52e-3 7.384 7.63 3.4% 2.487e-4 9.271e-3
5 7.167 0.290 0.441 7.899 8.311 5.2% 2.553e-2 0.416
6 7.187 0.299 1.612 9.098 8.745 4.3% 2.883e-2 1.583
7 7.159 0.287 0.237 7.683 8.242 7.3% 2.188e-2 0.215
 
 考虑到开孔过大对蜂窝梁的不利影响，蜂窝梁常见的孔高比为0.5－0.7之间，由梁1－4计算结果可以看出，由本文提出的挠度计算公式所得计算结果与有限元分析结果误差在5％以内，具有很高的精度。此外，当蜂窝梁的孔高比小于0.6时，由剪力次弯矩引起的挠度在蜂窝梁的挠度中所占比例十分小，因此在孔高比小于0.6时，可以忽略剪力次弯矩引起的挠度，进一步简化蜂窝梁的挠度计算公式为。从不同孔高比的计算结果可以看出，当孔高比增大时，剪力次弯矩引起的挠度在挠度中所占的比例逐渐增大，所以当孔高比大于0.6以后，蜂窝梁挠度计算公式如式(15)所示，此时的计算公式中不能忽略剪力次弯矩的影响。
 从表中梁5－7的计算结果可以看出，在剪力次弯矩中引起的挠度中，由墩腰转动产生的挠度占的主要部分，梁桥弯曲产生的挠度只占很小部分。开孔间距是剪力次弯矩产生的挠度的主要影响因素，根据5－7的计算结果，当孔高比一定的情况下，随着距高比的减小，梁墩的等效惯性矩逐渐减小，墩腰转动产生的挠度逐渐增大，剪力次弯矩引起的挠度也随之增大，成为蜂窝梁挠度的主要影响因素。因此在蜂窝梁的设计中，应该保证开孔之间有足够的梁墩宽度，以减小因为腹板过分削弱而产生的剪力次弯矩效应。
 综上所述，本文提出的蜂窝梁挠度计算公式考虑了孔高比和距高比的影响，计算精度满足工程实际需求，可用于蜂窝梁的挠度计算。
结论
 （1）由于腹板开孔对截面削弱的影响，剪力对蜂窝梁挠度的影响不可忽略，一方面剪力直接引起剪切变形，另一方面剪力次弯矩引起蜂窝梁梁桥变形。
 （2）剪力次弯矩中引起的挠度可以分为两部分：一是由梁桥弯曲产生的挠度，一是墩腰转动产生的挠度。其中在剪力次弯矩引起的挠度中所占的比例较大，因此当孔间距变小时，蜂窝梁挠度迅速增大。
 （3）当蜂窝梁的孔高比小于0.6时，挠度计算中可以忽略剪力次弯矩引起的挠度，当孔高比大于0.6时，挠度计算中不可忽略剪力次弯矩引起的挠度。
 （4）蜂窝梁的挠度受到高跨比、开孔形式、荷载作用形式、孔间距、荷载作用位置等很多因素影响。蜂窝梁的挠度计算，是一个复杂的多次超静定问题，本文提出的简化计算公式考虑了蜂窝梁的实际特点和受力形式，具有普遍适用性，且其精度能满足一般工程的实际要求，可用于蜂窝梁的挠度计算。

参考文献
 [1] Knowles P R．Castellated beams[J]．Proceedings of the Institution of Civil Engineers，1991，90(1)：521-536．
 [2] 李鹏飞.蜂窝梁的力学行为研究[D].石家庄：石家庄铁道学院,2008.
Li Pengfei. Study on Mechanical Behaviors of Castellated Beam[D].Shijiazhuang: Shijiazhuang railway institute,2008
 [3] 罗烈，罗晓霖．蜂窝梁设计规范的比较研究[J]．建筑钢结构进展，2005，7(2)：43—47．
LUO Lie，LUO Xiao-lin．Comparative research of the design specifications for castellated beams[J]．Progress in Steel Building Structures，2005，7(2)：43—47．
 [4] 苏益生．蜂窝钢梁应用研究[D]．广西：广西大学土木工程系，2004
Su Yisheng. Research on the Application of Castellated Beam[D]. Guangxi: civil engineering department of Guangxi university,2004
 [5] 陈录如.蜂窝梁的简化计算与试验研究[J].工业建筑，1985，（5）：31－38
Chen Luru. Reduced calculation and experimental research for castellated beams[J]. Industrial Construction, 1985,(5):31-38
 [6] Srimani S L，Oas P K．Finite Element Analysis of Castellated Beams[J]．Computer and Structure，1978，(9)：169-170
 [7] 王平．蜂窝梁挠度的简化计算[J]．四川建筑科学研究，2006,32(3)：29~31
Wang Ping. The reduced method for the deflection calculation of castellated beams [J]. Sichuan Building Science,2006,32(3):29-31
 [8] 周朝阳，刘纯洁．蜂窝梁弯曲变形的实用计算方法[J]．铁道科学与工程学报，2007,4(1):72-76
Zhou Chaoyang,Liu Chunjie. Calculation of flexuraI deflection for castellated beams[J]. Journal of railway science and engineering,2007,4(1):72-76
 [9] 何一民，李鹏鸿，于力．蜂窝梁挠度的实用计算方法[J]．工业建筑，1994，24(8)：9-l2
He Yimin,Li Penghong,Yu Li. The Applicable Method for the Deflection Calculation of Castellated Beams[J].Industrial Construction,1994,24(8):9-12

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