文档介绍：西南交通大学
硕士学位论文
薄壁箱梁剪力滞效应研究
姓名:王子健
申请学位级别:硕士
专业:桥梁与隧道工程
指导教师:强士中
20040201
要摘杂谙湫谓孛嬷髁海疚目悸羌袅χ托вΦ谋湫翁氐悖菹淞鹤菹蛭灰坪托哿旱母杭袅χ拖窒蠼欣砺鄯治龊屯频迹⒔岷鲜导仕憷炊孕哿剪力滞αΨ稚问题很早就有学者对其进行研究,最初是在航空工程上,后来应用到土建工程当中,经过多年的发展,对剪力滞的研究也取得了一些成果,解决了一些实际工程问题,但许多问题并没有得到完全的解决,随着我国交通事业的发展,有关剪力滞的新问题也在不断出现,需要进一步的研究,本文就剪力滞的问题进行了如下的一些工作:数,采用基于能量变分法基础上的最小势能原理推导出系统的总势能表达式,然后通过变分法得到带有不同边界条件的一组微分方程,并写出轴向应力的解析表达式。结合实际的算例研究了等截面简支梁的剪力滞效应。采用截面当量法研究负剪力滞现象进行参数分析。隽艘吮鲋邪咏鹕辰崩诺哪P褪匝椋⒔岷细们诺哪P褪匝槭荩究该斜拉桥的剪力滞效应。通过本论文的工作,箱形截面梁桥的设计、分析提供更安全、合理的设计依【关键词】剪力滞负剪力滞有限元最小势能原理能量变分法了变截面连续梁的剪力滞效应。西南交通大学硕士学位论文据。
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第绪论选题背景扁平的薄壁箱梁。梁弯曲初等理论的基本假定是变形的平截面假定,它不考随着交通事业的发展以及城市化速度的加快,桥梁在日益繁忙的公路和城市交通中显得越来越来重要。许多新的桥型、大跨宽桥以及特宽桥相继出现,各种桥梁截面形式纷纷被采用,其中箱形截面形式就是常被采用的形箱形截面在现代各种桥梁中得到广泛的应用得益于其独特的力学特性和构造特点,其主要优点有:具有较大的抗扭刚度,结构在施工与使用过程中具有良好的稳定性;顶板和底板具有较大的混凝土面积;能有效地抵抗正负弯矩,并满足配筋地要求,适应具有正负弯矩的结构;承重结构与传力结构相结合,使各部件共同受力,达到经济的效果,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。箱形截面早期应用于普通钢筋混凝土悬臂梁桥和连续梁桥,近代由于预应力混凝土的发展,同时由于现代施工技术的进步,箱形截面更加广泛应用于各种桥梁。在城市高架桥中,采用梯形单箱单室截面与单柱墩配合,具有外形简洁、美观、桥下通视良好的优点。在现代斜拉桥中。也广泛应用箱形截面,特别是采用单索面与主梁的连接。采用三角箱的斜拉桥具有风动力性能良好的优点。除此之外,由于箱形截面中和轴居中,能抵抗相等的正负弯矩,因而在大跨径的钢筋混凝土拱桥中也得到广泛应用。⋯由于箱形截面的广泛应用,箱形截面的受力也就引起国内外学者的普遍关注。工程中所用的箱梁是指薄壁箱截面梁,而初等梁理论已不再适用于虑剪切变形对纵向位移的影响,因此,弯曲正应力沿梁宽方向是均匀分布的。但在箱形梁中,产生弯曲的横向力通过肋板传递给翼板,而剪应力在翼板上的分布是不均匀的,在肋板与翼板的交接处最大,随着离开肋板的距离增加而逐渐减小,因此,剪切变形沿翼板的分布是不均匀的。由于翼板剪切变形的不均匀性,引起弯曲时远离肋板的翼板之纵向位移滞后于近肋板的翼板之纵向位移,因此弯曲应力的横向分布呈曲线形状,这种弯曲应力分布不均匀的现象,称作剪力滞效应。剪力滞效应常用剪力滞系数九来衡量,木式之一。定义为:西南交通大学硕士学位论文
下嗣圳灿【而么∑⋯⋯⋯⋯璴厚笾缢芩芩芩苤锨等っ琐瓒槎樗\℃而工程中讨论的剪力滞系数往往是指翼板与腹板交界处的剪力滞系数五。,通过∥的大小来衡量剪力滞的程度。∥的定义如下所示:顶板与腹板交界处考虑剪力滞效应所求得的法向应力按初等梁理论所求得的法向应力当∥值大于背莆U袅χ托в图:而当∥值小于背莆8杭力滞效应,负剪力滞效应常被认为是一种反常的力学现象。目前就负剪力滞效应产生的机理还没有一个确切的解释,因此它的全面解释还有待于进一步地研究和探讨。图剪力滞后效应剪力滞效应可能导致梁体产生裂缝甚至箱梁损坏。剪力滞效应不仅出现在箱截面中,在魏虸形梁等开口截面中同样也会出现剪力滞效应【】。高耸的简体结构缜潘⒖蛲步ㄖ在风荷载等水平荷载作用下,如同一根悬臂梁也会产生剪力滞效应,引起结构内力和截面应力分布不均,甚至导致结构破坏。剪力滞效应不仅在桥梁结构的截面中发生,其它诸如加筋土、螺栓连接的构件等结构中也会出现类似的剪力滞现象,由此可见剪力滞现象是普遍存在于工程结构中的,所以对剪力滞问题进行全面、深入的研究很有必剪力滞问题的研究可追溯到很久以前,早在年卡门甂对宽翼缘的禾教至艘碓涤行Х植伎矶取猓蜕婕傲思袅χ托в的研究。甊、西南交通大学硕士学位论文正剪力滞后效应负剪力滞后效应要。第卜一。。!猣——