考虑剪滞剪切效应的开裂混凝土箱梁挠度计算

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1、学兔兔www.xuetutu.com126’科技研究城市道桥与防洪2013年1O月第10期考虑剪滞剪切效应的开裂混凝土箱梁挠度计算林丽霞，吴亚平，丁南宏(兰州交通大学土木工程学院，甘肃兰州730070)．摘要：基于换算截面及等效刚度原理，提出了一种可同时考虑剪滞效应及横向剪切变形效应，并适合手算的开裂后钢筋混凝土箱梁在荷载作用下挠度近似计算方法。用该方法对一实验梁进行挠度计算，与不考虑剪滞剪切效应的挠度计算结果及实验结果进行了对比。结果表明，仅考虑开裂效应，而不考虑剪滞及剪切变形将使挠度计算结果偏小，钢筋混凝土箱梁

2、在进行挠度计算时应计人剪滞效应及剪切变形影响。关键词：挠度；剪力滞；剪切变形；钢筋混凝土箱梁中图分类号：U441文献标识码：A文章编号：1009—7716(2013)10—0126—04土矩形截面梁相同的方法，即不考虑剪滞效应和0引言剪切变形的影响。但是，对于薄腹箱梁，剪切变形箱形截面梁由于梁体为薄壁结构，将导致结及其引起的下挠是不可忽略的l3_61。另外，考虑剪滞构构件在使用荷载作用下的变形增大，特别是在效应以后，箱梁的弯曲刚度变小，箱梁的挠度也会混凝土开裂后，过大的变形可能影响结构的使用较初等梁理论求得的挠度有

3、所增大【4,51。本文尝试性能，甚至安全性【l1。近年来，学者们对薄壁箱梁挠在考虑剪滞和剪切变形双重效应情况下计算开裂度计算进行了较为深入的理论研究[2-5]，而对混凝后混凝土箱梁的挠度。土箱梁挠度方面所进行的研究则由于影响因素众1开裂后混凝土箱梁抗弯刚度的确定多，无法精确计算，故仍然是研究的重点[6-8]。目前，钢筋混凝土箱梁挠度计算一般仍采用与钢筋混凝采用换算截面法【1确定钢筋混凝土箱梁的抗弯刚度。收稿日期：2013—05—07如图1所示，假设裂缝截面上拉区的混凝土完基金项目：国家自然科学基金项目(512680

4、28)，甘肃省自然科学基金(1107RJZA122)，甘肃省财政厅资助项目(620029)全退出工作，只有钢筋承担拉力，将钢筋的换算面作者简介：林丽霞(1975一)，女，广东五华人，博士，副教授，从积()置于相同的截面高度，得到换算混凝土事桥梁工程教学与科研工作，主要研究方向为薄壁箱梁结构计算理论。‘截面。当中和轴在肋板内时，换算截面的总面积为：式中：理，用平稳正态随机过程描述大跨度桥梁车辆荷载效应随机过程。把白噪声车辆荷载随机过程作=()(38)为线性变换的策动源，导出桥梁荷载效应随机过(z，T)=P{maxS(

5、t)≤z)(39)程，并求出平稳正态随机过程的两个基本参数，均【0，刀设S()在时刻点t“，t∈[0，发生跳跃，则值函数和方差函数，简化了数学模型。最后根据Rice公式，得出了大跨度桥梁车辆荷效应在时间在区间It，￡i+1]内局部平稳过程的假设成立，而且随区间内最大值的概率分布。机变量：maxS(t)，maxS(t)，⋯，maxS(t)(40)相互独立。则式(37)可写成：参考文献【1】DitlevsenOve．TrafficloadsOnlargebridgesmodeledas(，T)：n()+eXpf—f：(

6、z．z)dt1(41)white—noisefields．JanmalofEngineeringMechanics，ASCE，1994，120(4)：681-694．【2]DitlevsenOve，MadsenHenrik0．Stochasticvehicle-queue—load5小结modelforlargebridges．JournalofEngineeringMechanics，ASCE，1994，120(9)：1829—1847．’基于大跨度桥梁车辆荷载效应影响线较长的[3】黄文波，张圣坤．非高斯平稳相关

7、载荷过程的线性组合fJ]．上特点，在准平稳过程的假设下，根据中心极限定海交通大学报，2001，35(10)：l150-1153．学兔兔www.xuetutu.com2013年10月第l0期城市道桥与防洪科技研究127度，由开裂弯矩，判断梁段是否开裂。在0≤≤，范围内，认为该梁段未开裂，刚度B取全截面换算刚度，在<≤一范围内，认为该梁段开裂，不考虑受拉区混凝土承受拉应力，刚度B取Bc=Ecr，当梁的开裂弯矩帆未知时，由尬T：讥。计算该梁的开裂弯矩，而y=(0．7+)，其中，／"t图1带裂缝工作阶段换算截面示意为截面抵

8、抗矩塑性影响系数磊为混凝土轴心抗拉强度标准值；W。为换算截面对受拉边的抵抗矩；Ao：6r+(6’广6)’0：EA(『1’s(1)为截面抵抗矩塑性影响系数的近似基本值；为截对此裂缝截面的受压区高度用式(2)确定：面高度(按mm计)，当h<400mm时，取h=400mm，bx。2+(b'f-b)0一华)+(az--I)As(％一as’)Zi-当h>l600lll