文档介绍：第二章第二章箱箱梁梁分分析析箱形截面具有良好的结构性能,因而在现代各种桥梁中得到广泛应用。在中等、大跨预应力混凝土桥梁中,采用的箱梁是指薄壁箱型截面的梁。其主要优点是: ,结构在施工与使用过程中都具有良好的稳定性; ,能有效地抵抗正负弯矩,并满足配筋的要求,适应具有正负弯矩的结构,如连续梁、拱桥、刚架桥、斜拉桥等,也更适应于主要承受负弯矩的悬臂梁, T型刚构等桥型; ,如悬臂施工法、顶推法等,这些施工方法要求截面必须具备较厚的底板; 前前言: 言: 箱梁的主要优点箱梁的主要优点 ,使各部件共同受力,达到经济效果, 同时截面效率高,并适合预应力混凝土结构空间布束,更加收到经济效果; ,由于抗扭刚度大,跨中无需设置横隔板就能获得满意的荷载横向分布; ,具有较大适应性; 。第一节第一节箱梁截面受力特性箱梁截面受力特性?箱梁截面变形的分解: 箱梁在偏心荷载作用下的变形与位移,可分成四种基本状态:纵向弯曲、横向弯曲、扭转及扭转变形(即畸变); 因弯扭作用在横截面上将产生纵向正应力和剪应力,因横向弯曲和扭转变形将在箱梁各板中产生横向弯曲应力与剪应力。?箱梁应力汇总及分析: 纵向正应力,剪应力;横向正应力; 对于混凝土桥梁,恒载占大部分,活载比例较小,因此, 对称荷载引起的应力是计算的重点。箱梁截面变形的分解?纵向弯曲: 对称荷载作用;产生纵向弯曲正应力,弯曲剪应力。?横向弯曲: 局部荷载作用;产生横向正应力。?扭转:反对称荷载的作用下的刚性转动,分为自由扭转与约束扭转;产生自由扭转剪应力,翘曲正应力,约束扭转剪应力。?扭转变形: 即畸变,反对称荷载的作用下的扭转变形;产生翘曲正应力,畸变剪应力,横向弯曲应力。 M? M? c? K? W? W? dW? dW? dt? 纵向弯曲纵向弯曲产生竖向变位,因而在横截面上引起纵向正应力及剪应力,见图。图中虚线所示应力分布乃按初等梁理论计算所得,这对于肋距不大的箱梁无疑是正确的;但对于肋距较大的箱形梁,由于翼板中剪力滞后的影响,其应力分布将是不均匀的,即近肋处翼板中产生应力高峰,而远肋板处则产生应力低谷,如图中实线所示应力图。这种现象称为“剪力滞效应”。对于肋距较大的宽箱梁,这种应力高峰可达到相当大比例,必须引起重视。 w M? M? 横向弯曲箱形梁承受偏心荷载作用,除了按弯扭杆件进行整体分析外, 还应考虑局部荷载的影响。车辆荷载作用于顶板,除直接受荷载部分产生横向弯曲外,由于整个截面形成超静定结构,因而引起其它各部分产生横向弯曲,如下图。箱梁的横向弯曲,可以按下图 a)所示计算图式进行计算。图示单箱梁可作为超静定框架解析各板内的横向弯曲应力,其弯矩图如下图 b)所示。 c? 扭转箱形梁的扭转(这里指刚性扭转,即受扭时箱形的周边不变形) 变形主要特征是扭转角。箱形梁受扭时分自由扭转与约束扭转。所谓自由扭转,即箱形梁受扭时,截面各纤维的纵向变形是自由的,杆件端面虽出现凹凸,但纵向纤维无伸长缩短,自由翘曲,因而不产生纵向正应力,只产生自由扭转剪应力。?K?当箱梁端部有强大横隔板,箱梁受扭时纵向纤维变形不自由, 受到拉伸或压缩,截面不能自由翘曲,则为约束扭转。约束扭转在截面上产生翘曲正应力和约束扭转剪应力。产生约束扭转的原因有:支承条件的约束,如固端支承约束纵向纤维变形;受扭时截面形状及其沿梁纵向的变化,使截面各点纤维变形不协调也将产生约束扭转。如等厚壁的矩形箱梁、变截面梁等,即使不受支承约束,也将产生约束扭转。 W? W?