本科毕业设计(论文)外文翻译--受扭构件的强度及变形

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1、衢州学院本科毕业设计(论文)外文翻译译文：受扭构件的强度及变形Dr.A.美赫.普拉萨德8.1引言钢筋混凝土结构中的扭转现象常常是由于构件之间的连续性而产生的。由于这个原因，扭转问题在本世纪前半叶相对来说就未曾受到足够的重视,而在设计中忽视扭转问题看来好象也没有造成什么严重后果。在最近十至十五年内，研究活动的大幅度增长显著提高了对这个问題的理解。目前世界各地巳经或正在对混凝土中扭转问題的很多方面进行探讨。第一次重要的、组织起来的，把这方面的知识和研究成果汇集起来的转动是由士ACI主办的专题讨论会。专题讨论会文集还对许多有价值的开创性系作进行了回顾.到目前力止，大多数关于扭转的规范参

2、考文献都从各向同性匀质弹性材料的性能中借用的概念为依据的。现行的ACI规范第一次包含了关于扭转的设计建议。这些建议是以相当数置的实验资料为基础的，但是在综合了更多的得自现代研究成果的资料之后，这些建议大概还要进一步修改。扭转现象可能是由于一阶效应或二阶效应的结果而产生的一阶扭转情况是发生在外荷载不能由扭转以外的另一种方式来承受的时候。在这种情况下，为了保持静力平衡而需要的扭矩单一的确定出来。这种情况也可以称为平衡扭转。它主要是一个强度回题，因为如果扭矩强度得不到满足，机构或其部分就会破坏。如图8.1和8.8所示的沿着跨度通过悬臂承受偏心线荷载的简支梁和偏心受荷的箱形都截面梁是一阶

3、扭转或平衡扭矩的例子。图8.1一阶扭转或平衡扭转的实例在超静定结构扭转现象就可能是由于连续住的要求作为二阶效应而产生的。在设计中忽略这种连续性就会导致过宽的裂缝，但不一定有更严重的后果。设计者常常都直觉地忽略这种二阶扭转效应。支承板或次梁的框架边梁就是这种情况的典型(见图8.2在具有刚性连接的空间结构中几乎没有可能避免由干变形的协调性所引起的扭转现象。某些堵如受边梁弹性约一束的壳体之类的结构较之其它结构对这类扭转就更为敏感。目的知识水平使我似有可能接近实际地估计在钢筋混凝土超静定结构中的不同加载阶段可能产生的扭转效应。混凝土结构中的扭转现象很少是在没有其它作用的情况下发生的。通常

4、都同时作用有弯矩、剪力和轴向力。大量较为近期的研究工，作都曾试图确定扭转与结构上的其它作用之间的相互影响规律。由于包含的参数很多，要确切地估量这一综合性能的所有方面就还需要做一些努力。图8.2超静定结构中的扭转8.2承受扭矩的素混凝土钢筋混凝土的受扭性能在开始开裂以前可以取对素混凝土的研究作为基础.因为钢筋在这个时候所起的作用是可以忽略不计的。8.2.1·弹性性能介绍的众所周知的方法.圣维南(St,Venant)的古典解可以用于一般的矩形混凝土截面。干是最大的扭转剪应力vt便发生在长边的中点，并可由下式求得:（8.1）式中:T—作用于截面的扭矩x,y—矩形截面的外轮廓尺寸，x

5、，vt一图8.3中给出的应力系数，它是y/x的函数。可能同样重要的是要知道一个特定的受扭构件的荷载一位移关系。这可以从下列熟悉的关系式得出:（8.2）式中:0t—扭转角T—作用的扭矩，它可能是沿跨度方向距离的函数G——公式7.37所定义的剪切模量，C一一扭转惯性矩，有时称作扭转常数或等效极惯性矩;Z--沿构件的距离。对于矩形截面可得：（8.3）其中β1是一个取决于1截面高宽比y/x的系数(图8,3),它考虑了剪应变在截面中的非线性分布。图8.3受扭矩形截面的劲度系数和应力系数这些关系使一个长度为l的构件的抗扭劲度可以定义为在这个长度上导致单位扭转角时所兽的扭矩值，即：在超静定结构

6、的一般弹性分析中可能同时需要用到抗扭劲度和抗弯劲度。一根构件的抗扭劲度公式8.4可以和一很远端嵌固的构件的抗弯劲度公式相对照。抗弯劲度是定义为导致单位转角所需的弯矩，即4EI/L，其中El为截面的抗弯刚度。T形和L形复合截面的性能就更加复杂。不过，根据巴赫(Bach)的建议，习惯上是假定把这种截面适当地划分成组成它的若干块矩形面积，这对设计应用来说是一个可以接受的近似办法。因此就假定每一块矩形面积只分担外扭炬中与它的抗扭刚度成比例的那一部分扭矩。如图8,4所示，翼缘的挑出部分应取成不与其它面积重叠。在形成梁翼缘的板中，能起作用的矩形面积的有效长度应取成不大于板厚的三倍。对于纯扭的

7、情况来说，这是一种偏于保守的近似方法。当菜用巴赫(Bach)的近似方法时，图8.4a中第2号面积在总扭矩T中所承受的那分部分扭矩即为：而由公式8.1得出的最大扭矩剪应力为：这个近似方法之所以是偏于保守的，就是因为忽略了“连接效应”在能够形成剪力流的复合截面中，例如在箱形截面中，必须用另一种方式来划分截面。图8.4c表示了具休作法。图8.4为抗扭分析面划分复合截面弹性扭转剪应力在复合截面上的分布可以根据普兰德尔(PrandtI)的薄膜比拟法最恰当地想象出来，它的原理可以在弹性力学的