中文摘要：

基于有限变形和薄壁曲梁理论，建立一套能同时考虑拉压、弯曲、剪切、扭转、翘曲、畸变、剪滞效应变形以及空间预应力影响的非线性变曲率薄壁曲线箱梁的分析理论。将非线性的更改的拉格朗日列式法与多个一元函数的变分问题结合，运用欧拉方程推导出变曲率闭口薄壁曲梁的平衡微分方程。将符拉索夫薄壁杆理论直接与非线性有限元结合，导出变曲率薄壁曲梁单元的弹塑性刚度矩阵和几何刚度矩阵。对曲梁的几何形状确定、插值函数、整体坐标系与随点坐标之间的转换矩阵以及非线性方程的解法进行研究。编制计算程序，通过几个实例，与空间板壳有限元法和试验结果进行比较，验证本项目推导方法和程序的正确性和有效性。本项目的方法还可以推广到拱桥的非线性计算，也可以进一步分析薄壁曲梁的稳定和非线性动力分析问题，具有普遍性。本项目的分析理论为曲线梁设计提供科学的理论和方法。

结论摘要：

以薄壁杆理论和有限元法为基础，提出了薄壁箱梁结构分析的能量泛函变分原理和有限段法；建立了一套适合于薄壁箱梁（包括直线和曲线梁）的弯曲、剪切、扭转、翘曲、剪力滞效应以及空间预应力影响的分析理论和计算方法。首次分区合理构造了薄壁箱梁的剪力滞翘曲位移函数；给出了箱梁的位移参数和空间位移场；基于能量泛函变分原理，建立了箱梁的线弹性和非线性控制微分方程。应用特征根法和算子解法求得线弹性控制微分方程的闭合解。利用样条函数、Newton-Raphon迭代法以及截面内力塑性系数法对非线性问题进行了求解。在解析理论的基础上，首次提出了以控制微分方程的齐次解作为梁段单元的位移模式；运用位移法和功能原理，推导出梁段单元的刚度矩阵和结点荷载列阵；提出了箱梁分析半解析解的有限段法，建立了适合于等截面、变截面以及直线、曲线箱梁等复杂结构的计算方法。进行了两种模型桥的试验研究，并结合模型桥作了空间有限元分析，验证了理论分析的正确性。分析了主要参数对内力特性的影响，并揭示了剪力滞效应的一般规律；运用多元回归分析方法，导出了剪力滞系数的统一表达式，提出了一种实用计算方法。研究结果对箱梁的结构分析具有理论和实用价值。