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《箱形梁橋剪滯效應(yīng)分析_郭金瓊》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、第16卷第1期土木工程學(xué)報1983年8月箱形梁橋剪滯效應(yīng)分析郭金瓊房貞政羅孝登(福州大學(xué)土建系)?！咎嵋勘疚膽?yīng)用變分法和有限條法分析箱形梁橋的剪滯效應(yīng)變分解法是一種不,需要使用計算機的實用方法適用于解各種支承的箱形梁包括有限條法難以求解的箱形結(jié)構(gòu)。本文還運用迭加原理,對連續(xù)梁等超靜定箱梁提出比較簡捷的計算方法。,、、應(yīng)用上述兩種方法探討了箱形梁橋剪滯效應(yīng)隨橋的截面幾何特性跨寬比支承,。,。條件以及荷載型式等因素變化的影響最后通過模型試驗驗證了理論分析,,,箱形截面結(jié)構(gòu)具有自重輕抗扭剛度大適應(yīng)現(xiàn)代化施工等優(yōu)點近20年來被廣泛應(yīng)甩,、于橋梁建筑中特別是城市
2、高架公路橋斜拉。,橋等這些箱式結(jié)構(gòu)的寬橋一般腹板間距較嘩_,。大本文稱之為寬箱梁這種寬箱梁在對稱撓座}口b‘b阿,“”sear。司甲曲時發(fā)生剪力滯后(hlag)現(xiàn)象漏這種現(xiàn)象是由于翼板的剪切變形使翼板遠離肋級一萬。-為r「閏只一一,日權(quán)、者!因此彎曲一,一~板處的縱向位移滯后于肋板邊緣處片,一一,。應(yīng)力的橫向分布呈曲線形狀如圖1所示這種,彎曲應(yīng)力分布不均勻的現(xiàn)象足以產(chǎn)生應(yīng)力集,。中嚴(yán)重的則導(dǎo)致箱梁損壞梁初等彎曲理論變形的平面假定已不適用圖1彎曲應(yīng)力橫向分布圖于,T梁翼緣有寬箱梁的翼板分析效寬度的計,因此,必須,。算也不能直接應(yīng)用研究箱形梁的剪滯效應(yīng)尋求符
3、合實際情況的計算方法、一變分法解析。對稱帶伸臂的單箱單室箱型截面是預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁橋的常用截面對于這種矩形箱梁,。橋可以應(yīng)用變分法的最小勢能原理分析其剪滯效應(yīng)1.基本假定,,寬箱梁在對稱撓曲時上下翼板由于剪切變形的影響已不符合梁初等理論中變形平面,。假定所以用一個廣義位移即梁的撓度二(x)來描述箱形梁的撓曲變形已經(jīng)不夠在應(yīng)用最,:x,小勢能原理分析箱梁的撓曲時采用兩個廣義位移梁的豎向撓度二(x)與縱向位移以,y)并且川=切(x)(1)。,‘。x(二。)一*+,一()「(、〕(2)‘半口工、薈U一,Ju;式中(x)翼板最大縱向位移差函數(shù)b—1/2翼緣板凈跨
4、,、—。h豎向Z坐標(biāo)—.2)Ressr〔1〕,式(是對Eine所用二次型的修正即假定翼板的縱向位移沿橫向為三次。、、、,拋物線分布〔2〕〔l”45〕本文比較了國外箱梁剪滯研究的資料及本文有限條分析的結(jié)果認。,為這個假定是比較符合實際情況的式(1)與(2)是坐標(biāo)的連續(xù)函數(shù)滿足變形協(xié)調(diào)條,。件并且式(2)也滿足在腹板與翼板交角處(y=士b)的變形連續(xù)條件,,,對于應(yīng)變能的計算腹板部分仍采用梁的變形平面假定只計算其彎曲應(yīng)變能對于上,,::,二二,,‘,下翼板板的豎向纖維無擠壓=o板平面外的剪切變形?與b及橫向應(yīng)變均很,。小略去不計2.基本變分方程的推導(dǎo),,當(dāng),
5、根據(jù)最小勢能原理在外力作用下結(jié)構(gòu)處于平衡狀態(tài)時有任何虛位移時體系總位,能的變分為零即z肖刀二肖(廠一環(huán))=0(3)。,式中獷體系的應(yīng)變能附外力勢能——二矛恤()dx(4)梁受彎曲時的外力勢能一嘿甸JaX:梁的應(yīng)變能的各項為甲’二百‘“腹板應(yīng)變能一封(魯)(5)上下翼板應(yīng)變能··‘(“·’+‘?薈’“‘d“獷音丁丁(6)“(“·,‘十‘?’J“.b=‘’J廠封丁(7)、a“:x,2一:(刀)旦生業(yè)衛(wèi)2。’”一d分?！皚(8)。一‘:2_u‘,一衛(wèi)蘭立a(二y){業(yè)立丫b二‘“dx’0夕少,,t。;‘。式中E彈性模量‘剪切模量上翼板厚度t下翼板厚度———.‘
6、—體系總勢能1=一研十獷甲十獷+廠“(9)從式(2)與式(8)得·人+‘一一、氣一時(爺)、/JeJwz!
7、。,一。補l子(10)一“·田”+‘一“〔(子)一1*·“找、一子、(,把式10)代入式(6)(7)得.。J產(chǎn)婦zJ、刃l(wèi)衛(wèi).“‘!‘““斗,。,·’·薩‘I二‘二,立w一14議9(“產(chǎn)藝+d一合l〔十+)}(11)2器:‘”:十““·、·’·。二‘E(。)二產(chǎn)““瓦李(“「)(12)音‘藝器{:,.+Zat二,:,,1=2tbh薈bh云I=Ztbh爹少二,。,。,(13I二I+II二I牙+I.式中h?！弦戆逯行闹林行暂S距離,。;h下翼板中心至中
8、性軸距離a—。b箱的外伸臂長度—、、把式(4)(5)(21)與(22)代入式(9)得體系總勢能一十·“T.““Mdx1.E‘?”十I(x)努影EI(努)口X十側(cè),1〔2J{3_I,9,,、,勺gG““J,.佗:~乙UU十LU)一!十-,二氣,一之a(chǎn)X(14)—‘名14J50l肉d刀=O得,.“十。月、.lE燦十M(勸立El矛el4·:’一田+衛(wèi)旦止1EI0(15)〔知一尋名5亡臺J·‘十“?！瓻I徐知〕=O,。上式是由變分得到的剪滯基本微分方程式中的第三式是變分所要求的邊界條件整理式15),(并令=一一、公匕,71I1一吧,氣r~1一一(一,6,蘭)=生
9、了曰些紐!乙,5百27nQ(劣)u刀2“得一殼二6E了二(17)‘一、。,,::
