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《關(guān)于鋼桁架橋的空間計算》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、關(guān)于鋼析架橋的空間計算李富文西南交通大學(xué)、、、析架橋通常是由主析架縱向聯(lián)結(jié)系橋門架中間橫向聯(lián)結(jié)系和橋面系等共同組成的空間。,。,給構(gòu)在豎向或橫向荷載作用下析架橋的空間作用是十分明顯的在過去由于受計算手段的,,限制常用的內(nèi)力分析方法是依據(jù)平面結(jié)構(gòu)的假定來進行的即將析架橋按其組成系統(tǒng)分解為若。,千個平面結(jié)構(gòu)來分析其桿件內(nèi)力當考慮結(jié)構(gòu)的空間作用時若一根桿件伺屬于幾個不同的平面,,。結(jié)構(gòu)則將其在各個平面結(jié)構(gòu)中的計算內(nèi)力疊加作為桿件在荷載作用下的總內(nèi)力當橋梁承受,‘,。,對稱荷載時對稱彎曲上述的簡化計算方法雖說是近
2、似的但仍是可取的然而對于偏心,,,荷載若忽略析架橋的杭扭作用假設(shè)橋面系橫梁簡支于兩片主析架并按常用的杠桿法將偏心,顯然,,另?！?祈載分配給主析其結(jié)果將使一片主柑受載過大一片主析卻受載不足由于偏,。,載引起的扭轉(zhuǎn)也使中間橫聯(lián)和平縱聯(lián)受到附加的力對于橫向荷載通常的計算方法是將上下。,,平縱聯(lián)作為獨立的平面析架來承受實際上由于析架橋的抗扭作用橫向荷載將通過中間橫聯(lián)。,‘分配于上下平縱聯(lián)扭轉(zhuǎn)計算表明按平面結(jié)構(gòu)的計算方法使橋面系所在的縱向聯(lián)結(jié)系的設(shè)計內(nèi),。,,力偏大而另一縱向聯(lián)結(jié)系的設(shè)計內(nèi)力則偏小這說明對非對
3、稱荷載按平面結(jié)構(gòu)假設(shè)所算得,。的結(jié)果遠不能反映結(jié)構(gòu)的實際工作狀態(tài)析架橋空間計算的方法主要分兩類。第一類方法是用換算梁法?！?〔幻,〕,〔們,即將析架橋,口,用等效的薄壁箱梁橋來代替用閉截面桿的彎曲一扭轉(zhuǎn)理論算出梁截面的內(nèi)力然后再換算為。、析架的桿力這個方法的優(yōu)點在于它可用微分方程式來表達結(jié)構(gòu)的荷載變形和內(nèi)力之間的關(guān),,系特別是對于研究橋架橋的穩(wěn)定和振動以及計算用析梁加勁的吊橋和斜拉橋的穩(wěn)定和振動,。,。時這一優(yōu)點值得重視當采用電子計算機計算時換算梁法所需時間較短第二類方法是用有,,限單元法即將析架橋的各桿
4、件作為有限單元用矩陣分析求解結(jié)構(gòu)在荷載作用下的位移和內(nèi)〔‘〕,〔〔,。,,力,習(xí)其中最常用的是矩陣位移法就桿系結(jié)構(gòu)而論除數(shù)值計算上的誤差外此法可,,,,,認為是精確的解法然而對大跨度析架橋因其節(jié)點多桿件多故要求計算機的容量大計。算時間也較長一、用換算梁法進行析架橋的空間計算,,首先將主析架和上下平縱聯(lián)的腹桿按剪切變形相等的條件換算為具有等效厚度的薄板將,,中間橫聯(lián)視作連續(xù)分布的橫向框架這樣我們就將析架橋非連續(xù)體用一個薄壁箱梁連續(xù),,體來代替然后用薄壁空間結(jié)構(gòu)理論求箱梁各截面的內(nèi)力進而按析架的力學(xué)性質(zhì)還原為
5、衍,。架的桿力在求截面內(nèi)力時考慮橫截面變形的影響是重要的下面說明如何用廣義坐標鑄價娜一朋一算的薄壁箱梁計算析架橋的空間作用〔幻,〔’工〔幻。一析架橋康桿的換厚度和橄向聯(lián)結(jié)系的抗貧用度。,,如圈所示的普通三角形鉸接析架在節(jié)間剪力作用下節(jié)點對節(jié)點的相對位移為·‘’一,,,則“一才盯魚可粉二一氣二二丁萬一一刁·下平‘而才,“中,代入上式得區(qū)二一邃〔刁于叮才甲麗靄「乙、,式幣通及從分別為腹桿的桿長橫截圖。面積友內(nèi)力,,,一一塊邊長為和厚度為的板在剪力作用下點對點的相對位移圖叮,護,君一。式中‘剪切彈性模量一,矛令
6、式式得換算板厚的算式萬萬廠山,。若斜桿為交叉式則式中的改用代替。一,下面討論橫聯(lián)的抗剪剛度如圖所示我們把主析和上下平聯(lián)作用于橫聯(lián)的兩組轉(zhuǎn)向相,,反的力假之和稱為剪切力矩或橫向雙力矩其值尸而由此產(chǎn)生的橫聯(lián)剪切變形角變,的‘半的定義為剪切角并以下式來定義橫聯(lián)的抗剪剛度廠尸刁占產(chǎn),設(shè)橫聯(lián)沿橋為等距離設(shè)置若節(jié)間長度為勺決,到廠二廠上‘二一廠。尸代表連續(xù)分布的橫聯(lián)抗剪剛度這里采用勻布,。魚壓的值目的在使理論分析簡化萬‘,一,乙為求橫聯(lián)的值如圖設(shè)橫聯(lián)簡支于、,通刀兩點‘集中荷載尸作用于頂點故剪圖,,切力矩九由式得廠久
7、人一一·右口久己久一即一二用可變形的閉口薄盆梁理論進行析架橋的扭轉(zhuǎn)計葬,,,,按廣義坐標法當梁受扭時具有雙對稱截面的箱形梁上的任意點其沿梁軸方向,。,一。的縱向位移及沿橫截面周線切線方向的位移見圖可寫成“,、二價了君,甲考,之功勢,、、式中?；眉准跋Φ姆謩e代表任一橫截面的縱向翹曲繞軸的扭轉(zhuǎn)角和剪切變形角變、、它們都是隨二而變化的未知廣義位移函數(shù)功功及叻幼則分別代表與二甲及相對應(yīng),一。的廣義坐標它們是頂先選定的隨變化約已知線性函數(shù)見圖橫截面上任意點的正應(yīng)力。和剪應(yīng)力與未知位移函數(shù)的關(guān)系為日沐狡廠一廠司,一廠
8、卜門一廠,‘卜護·二,‘·‘卜,,‘器·‘二,·二·,,,··,··,,卜,卜,,齋器,,設(shè)為沿方向作用的分布外力則作用在微小板元的內(nèi)力和外力的平衡方程可寫成勺﹄一口日宕一即一,,予式中應(yīng)用應(yīng)位移原理并積分可求得‘‘·一二、抓價少,。、‘【粵瓜汀,二護工,二工一‘,,藝七滬了卜’中”砂了一丁一丁一二,式中對全部弦桿面積的積分’’‘’‘,,,‘、‘,,”一,幾一”梁周。鄉(xiāng)一沿”箱梁周線鄰的全周積分—、,即可得出未知函數(shù)?；眉着杓?/p>
